A sejtfelszíni receptorok három fő kategóriája

Átírás

1 A sejtfelszíni receptorok három fő kategóriája 1. Saját enzimaktivitás nélküli receptorok 1a. G proteinhez kapcsolt pl. adrenalin, szerotonin, glukagon, bradikinin receptorok 1b. Tirozin kinázhoz kapcsolt pl. citokin receptor szupercsalád: eritropoetin, interferonok, interleukinok receptorai 1c. roteolízisen keresztül szabályozó pl. TNFR, Wnt/Fzd, SHH, Delta/Notch 2. Saját enzimaktivitással bíró receptorok pl. ciklázok, kinázok, foszfatázok 2a. Tirozin kináz: EGFR, erbb2, DGFR, InzulinR 2b. Tirozin foszfatáz: leukocita CD45 foszfatáz 2c. Guanilát cikláz: atriális natriuretikus faktor R 2d. Szerin/treonin kináz: Transzformáló növekedési faktor (TGF ) R 3. Ioncsatorna működésű receptorok pl. acetilkolin receptor (nikotinerg)

2 Tirozin kináz aktivitással bíró receptorok - Receptor tirozinkinázok (RTK) epidermális növekedési faktor (EGF) receptor Inzulin receptor vérlemezke eredetű növekedési faktor (DGF) receptor EGF receptor A431 sejteken

3 A RTK-ok működésének alapjai - az alapkoncepció: ligandkötés és dimerizáció Ligandum Extracelluláris domén Ligandum kötő hely Ligand kötés dimerizáció tirozin oldalláncok transzfoszforilációja Transzmembrán hélix Citoplazmatikus domén Kináz katalitikus hely Foszfotirozinok

4 A fehérje domének koncepciója Rous: csirke szarkóma sejtmentes szűrlete egészséges csirkében szarkómát hoz létre Rous sarcoma virus : src gén (SaRComa) Kis (p60) citoplazmikus tirozin kinázt kódol Foszfotirozinok SH2: src homológia domén #2 -tirozin felismerése SH3: src homológia domén #3 prolin-gazdag régiók felismerése SH1: maga a tirozinkináz domén SH2 v. TB domén TB: H: foszfotirozin kötő domén leckstrin homológia domén foszfoinozitid kötés

5 A receptor adapterek segítségével inaktív Ras-GD-hez kapcsolódik Adapter fehérjék szerepe * GRB2 (Growth factor Receptor Binding 2) - SH2 és SH3 domének * Sos (Son of sevenless) prolin-gazdag régiók Inaktív Ras-GD Sos SH3 GRB2 A Sos elősegíti a GD disszociációját a Ras-ról, majd a Ras GT-t köt Aktív Ras GT Sos SH3 GRB2 Jelátvitel

6 A Ras, mint a G s is, az intracelluláris kapcsoló fehérjék GT-áz szupercsaládjába tartozik A GD ledisszociálását a guanin nukleotid cserélő (GEF) segíti (pl. a Sos) a Ras aktivációs ciklusa Ras-GT keletkezése: spontán folyamat A Ras, GEF és GA mutációi daganatképződéshez vezethetnek * GT-t kötött, bekapcsolt állapotában effektor fehérjéket köt és aktivál * Ezek sejtek növekedését és szaporodását kontrollálják Ras: GT-áz aktivitás A Ras a G s -hoz képest lassú GT-áz, GT-áz aktivátor protein (GA) serkenti

7 További enzimek aktiválása Ras által - út a sejtmagba MAKKK 1. Aktivált Ras Raf (szerin/treonin kináz) Mek 2. Aktivált Raf MEK (szerin / treonin és tirozin kináz) MAKK 3. Aktivált MEK MAK (mitogén aktivált protein kináz) 4. további kinázok, transzkripciós faktorok (TCF, SRF) szerin / treonin foszforilációja 5. aktivált transzkripciós faktor(ok) kötődése DNS-hez 6. Génátírás

8 A RTK-ok működése: a főbb koncepciók áttekintése 1a. receptor dimerizáció, ligandkötés 1b. autofoszforiláció (= transzfoszforiláció) 2. felismerésre specializált fehérje domének SH2: src homológia domén #2 TB: foszfotirozin kötő domén -tirozin felismerése SH3: src homológia domén #3 prolin gazdag régiók felismerése H: leckstrin homológia domén kötődés foszfoinozitidekhez SH1: maga a tirozinkináz domén 3. további enzimek aktiválása 3a. az enzim adapter proteinek segítségével aktiválódik (SH2, SH3) 3b. az enzim közvetlenül kötődik a receptorhoz (SH2) 4. sejtmagba vezető jelátviteli kaszkád

9 SH2 domént tartalmazó enzimek Az Src protein tirozinkináz család tagjai (innen a név) c-ras hoz kötődő GTáz aktiváló fehérje (rasga) negatív visszacsatolás protein foszfatáz-1c (T1C) negatív visszacsatolás foszfatidilinozitol-3-kináz (I3K) foszfolipáz C-g (LC-g)

10 Az inzulin receptor - anyagcsere, sejtosztódás és túlélés szabályozása Inzulin receptor TB H inzulin I 2 I 3 Glut4 IRS-1 I3K Akt DK2 DK1 KCζ p70s6k mtor GSK3 GA Rab glükóz felvétel S6 1 Glikogén szintáz fehérjeszintézis Bad glikogén szintézis túlélés forrás: L.M. Fletcher, Biochem. J., 2000, 352:267

11 Az inzulin receptor - anyagcsere, sejtosztódás és túlélés szabályozása Inzulin receptor inzulin I 2 I 3 Glut4 ras raf MEK SHC IRS-1 I3K Akt DK2 DK1 KCζ Erk RSK p70s6k mtor GSK3 GA Rab glükóz felvétel osztódás S6 1 Glikogén szintáz fehérjeszintézis Bad túlélés glikogén szintézis

12 Az inzulin receptor - anyagcsere, sejtosztódás és túlélés szabályozása Inzulin receptor inzulin I 2 I 3 Glut4 ras raf MEK IRS-1 I3K Akt glükóz felvétel osztódás fehérjeszintézis túlélés glikogén szintézis

13 EC tér Hormon 7 TM Receptor Az I3 és DAG mint második hírvivő I 2 DAG DAG I 2 Citoplazma G protein SER Foszfolipáz C ß I 3 I 3 receptor (Ca 2+ csatorna) roteinkináz C Ca 2+ Fosfolipáz C γ Ioncsatornák Miozin könnyűlánc Glikogén szintáz Ik-B EGFR (- feedback) Sejtválasz Aktivált receptor tirozinkináz Kalmodulinfüggő enzimek aktivációja CaM kinázok (pl. miozin LC kináz, GK) Foszfatázok (kalcineurin) cam foszfodiészteráz

14 Kalcium (mm) A DGF receptor által indított kalcium válasz magas [Ca 2+ ] i 0.5 I 3 R 2+ Ca 0.3 alacsony [Ca 2+ ] i idő (s)