Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Átírás

1 Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A

2 Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A Berki Tímea és Boldizsár Ferenc Jelátvitel EXTRACELLULÁRIS RECEPTOROK G-FEHÉRJE KAPCSOLT RECEPTOROK

3 7-transzmembrán receptorok szerkezete (7-) TÁMOP /1/A N N-Glikoziláció (Receptor folding, trafficking ) EL1 EL2 EL3 Extracelluláris hurkok (EL1-3) Plazma membrán Interakciós felület Ligand-kötés Ga C-terminális farok egyéb Ga felszínek Ga-kötés Transzmembrán hélix (1-7) Hélix 8 (Gbg-kötés) Intracelluláris hurkok (IL1-3) E/DRY motívum (Receptor aktivitás és protein-protein interakció) IL1 IL2 IL3 Palmitiláció (Lipid raft lokalizáció) C PKC foszforiláció (Deszenzitizáció) PKC foszforiláció (Deszenzitizáció) GRK foszforiláció (Deszenzitizáció)

4 7-transzmembrán receptorok (7-) I. TÁMOP /1/A A osztály: Rodopszin-szerű B osztály: Szekretin család C osztály: Glutamát és GABA (metabotróp) Frizzled Adhéziós család

5 7-transzmembrán receptorok (7-) II. A osztály (662) Endogén/Orfan (271) Szagló/Feromon (391) G-fehérje kapcsolt receptor szupercsalád (791 gén) B osztály (15) C osztály (22) Egyéb (92)

6 7- ligandok A osztály Bosztály Cosztály Frizzled Adhéziós Prosztaglandinok Glukagon Glutamát Wnt Kondroitin-szulfát Tromboxán GnRH GABA Hedgehog Szerotonin PTH Édes Íz Keserű íz Dopamin CRH Szekretin Hisztamin Katekolaminok Acetilkolin (M) Rodopszin Melatonin Kemokinek Bradikinin Szomatosztatin Opioid Vazopresszin

7 Inaktív 7- receptor Oldalnézet N EL 3 Intracelluláris hurkok EL1 EL2 C Extracelluláris hurkok IL3 Intracelluláris nézet C N 1 IL1 IL EL1 EL3 3 IL2 Nem-kovalens kötés 6 IL2 4 IL3 5 EL2 Ga-kötő felület

8 Aktív 7- receptor Oldalnézet N Agonista C Gα Ga A Ga C-terminális farka Intracelluláris nézet C N 1 IL1 2 7 EL1 EL3 Ga 3 6 IL2 5 IL3 4 EL2

9 7- receptorok (G-fehérje kapcsolt receptorok, GPCR) G-fehérje kapcsolt receptor (GPCR) Jel molekula a GDP b g Inaktív G-fehérje a GDP b g a b g GDP Plazma membrán Citoplazma a b g a b g Aktivált G-fehérje alegységek

10 camp-pka útvonalak Stimuláló hormon Gátló hormon g b Rs Gsa GDP Gsa Adenilát cikláz (+) (-) Gia Ri Gia GDP b g ATP Foszfodiészteráz camp 5 -AMP Protein kináz A Inaktív Protein kináz A Aktív Fehérje Fehérje Sejtes válasz OH P

11 G-fehérjék Plazma membrán G-fehérje kapcsolt receptor (GPCR) Citoplazma a GDP β g a β g Gia Gsa Gqa G 12/13 a Ion csatorna PI3K Foszfolipázok Adenilát ciklázok Receptor kinázok ATP Adenilát cikláz camp ATP Adenilát cikláz camp PIP 2 PLC DAG Rho-t aktivál Foszfolipázok Ion csatornák IP 3 Ca 2+

12 G-fehérjék -kötő fehérjék áz aktivitás: -t GDP-re hidrolizál Inaktív forma: GDP-kötött Aktív forma: -kötött Heterotrimer: a, b, g alegységek Monomer: a ras proto-onkogének termékei A g alegység C-terminális izoprenil láncot tartalmaz - plazma membránhoz horgonyoz

13 G-fehérje jelátvitel 1.Ga jelátvitel Gs: serkenti az adenilát-ciklázt camp Gi: gátolja az adenilát-cikláz tcamp Gq: stimulálja a PLC-t G12: Rho-GEF 2.Gb, g jelátvitel: K + és Ca 2+ csatornák, PI3K izoformák

14 GPCR szabályozás PKA feedback foszforiláció G-fehérje receptor kináz (GRK1-7): 7 aktivációját szabályozza a receptor C-terminálisának foszforilációja révén Transzlokáció: az aktív receptor internalizálódik a környező membránnal savas vezikulákban defoszforilálódik és visszajut a felszínre Arresztin kötődés: az arresztin molekula kötődése gátolja a Gs fehérje kötődését a receptorhoz (pl. rodopszin a retinában); + alternatív jelátviteli utakat aktivál: MAPK, PI3- K, PKBAkt, Src

15 Monomer G-fehérjék (Ras család) Elsőként transzformáló onkogénként fedezték fel: Harvey (H-Ras) és Kirsten (K-Ras) szarkóma vírusok; Rat sarcoma N-Ras humán neuroblasztómában található 189 aminosav Lipid láncok horgonyozzák a membránhoz Ras család valamelyik tagjának mutációja a humán tumorok 20-30% -ában kimutatható

16 Ras szabályozás Guanine-nucleotide exchange factor (GEFek): a Ras GDP- kicserélődését katalizálja Aktiváció ase activating protein (GAP): a Ras intrinszik áz aktivitása gyenge, a GAP fokozza Inaktiváció

17 Ras funkció MAPK kaszkád Növekedési faktor receptor jelátvitel Ras-Raf-MEK-ERK (Mitogén-aktivált protein kináz = MAPK kaszkád) Megnövekedett aktivitás (= állandóan aktív Ras ) elősegíti a tumor transzformációt : G-nukleotid kicserélődés (pontmutációk) áz aktivitás (pontmutációk vagy a GAP hiánya)

18 Ras-MAPK kaszkád Növekedési faktor Receptor PTK Plazma membrán RAS Aktív RAS RAF Citoplazma GRB2 Adapter fehérje SOS Guanin nukleotid kicserélő faktor (GEF) MEK1/2 ERK1/2 Elk-1 Sap1a Net Transzkripció szabályozása