RTK | Tudománytanulás a Scitable-nál

Az RTK-k citoplazmatikus farkai keresztfoszforiláció után a jelátvitelben részt vevő különböző intracelluláris fehérjék számára dokkoló platformként szolgálnak. Ezeknek a fehérjéknek van egy speciális – SH2-nek nevezett – doménjük, amely a citoplazmatikus RTK-receptor-farkak foszforilált tirozinjaihoz kötődik. Egynél több SH2-tartalmú fehérje kötődhet egyszerre egy aktivált RTK-hoz, lehetővé téve több intracelluláris jelátviteli útvonal egyidejű aktiválását. Végső soron az RTK-aktiváció változásokat idéz elő a géntranszkripcióban. A jelátvitel összetetté válik, ahogy a jelek a membránból a sejtmagba jutnak, a sejtben lévő különböző jelátviteli útvonalak közvetítői közötti keresztbeszélgetés miatt (1. ábra).

Az ábra azt mutatja, hogy egy ligandum receptor-tirozinkinázokhoz (RTK-k) való kötődése hogyan eredményezi az RTK-k aktiválódását. Az RTK-k egy vízszintes plazmamembránban helyezkednek el. Four different stages are shown: the RTKs before ligand binding, the dimerization of the RTKs after ligand binding, the phosphorylation of the RTKs, and the binding of various cytoplasmic proteins to the RTKs.

Figure 1: RTK activation involves the joining together and phosphorylation of proteins.

On the left, an unactivated RTK receptor (pink) encounters a ligand (red). Upon binding, the receptor forms a complex of proteins that phosphorylate each other. In turn, this phosphorylation affects other proteins in the cell that change gene transcription (not shown).

One of the most common intracellular signaling pathways triggered by RTKs is known as the mitogen-activated protein (MAP) kinase cascade, because it involves three serine-threonine kinases. Az útvonal a Ras, egy kis G-fehérje aktiválásával kezdődik, amely a plazmamembránhoz rögzül. Inaktív állapotában a Ras GDP-hez kötődik. Amikor azonban SH2-tartalmú fehérjék csatlakoznak az aktivált RTK-khez, a Ras-t arra késztetik, hogy a GDP helyett GTP-t kössön és aktívvá váljon. Ezután a GTP-hez kötött Ras (amely maga nem kináz) aktiválja a MAP-kináz kaszkád első szerin-treonin kinázát. A kaszkád három kináza közül mindegyik aktiválja a következőt foszforilálással. Mivel ebben az útvonalban mindhárom kináz több szubsztrátot foszforilál, a kezdeti jel minden egyes lépésnél felerősödik. Ezután az útvonal utolsó enzimje foszforilálja a transzkripciós regulátorokat, ami a génátírás változásához vezet (2. ábra). Számos növekedési faktor, köztük az idegi növekedési faktor és a vérlemezke-eredetű növekedési faktor használja ezt az útvonalat.

Nem minden RTK használja a MAP-kináz kaszkádot, hogy információt küldjön a sejtmagba. Például az inzulinszerű növekedési faktor receptorok aktiválják a foszfoinozid-3-kináz enzimet, amely foszforilálja az inozitol-foszfolipideket a sejtmembránban, ami viszont egy (a MAP-kináz kaszkádtól eltérő) fehérje-kináz kaszkádhoz vezet, amely továbbítja a jelet a sejtmagba. Más RTK-k közvetlenebb úton jutnak el a sejtmagba. A STAT-fehérjékként ismert transzkripciós regulátorok – a jelátvivők és transzkripcióaktivátorok rövidítése – a citokinek és egyes hormonok receptorainak foszforilált tirozinjaihoz kötődnek. Aktiválásukat követően a STAT-fehérjék közvetlenül a sejtmagba jutnak, és változásokat okoznak a transzkripcióban.

A mitogén-aktivált fehérje (Map) kináz kaszkád sematikus ábrája a lépéseket elválasztó nyilakkal. A Ras-t és a három kinázt színes téglalapok ábrázolják. Phosphorylation events are represented by circles labeled with the letter P.

Figure 2: Ras MAP kinase activation: A common pathway activated by growth factors

RTKs can activate Ras, a protein that is tethered to the plasma membrane, by causing it to bind GTP. Once activated, Ras can do a variety of things. In this example, it activates an enzymatic cascade of MAP kinases. This results in potent changes in the cell, such as the alteration of key proteins and changes in gene transcription.

Vélemény, hozzászólás? Kilépés a válaszból