Кіріспе
Ферменттер класы Рецепторлы тирозинкиназалар (РТК) - көптеген полипептидтік өсу факторлары, цитокиндер мен гормондар үшін жоғары аффинділік жасуша бетіндегі рецепторлар. Адамның геномінде анықталған 90 уникалды тирозинкиназа генінің 58- і рецепторлы тирозинкиназа ақуыздарын кодтайды. Рецепторлы тирозинкиназалардың тек қана клеткалық қалыпты процестердің негізгі регуляторлары ғана емес, сонымен қатар көптеген қатерлі ісіктердің дамуы мен прогресісінде маңызды рөл атқаратыны дәлелденді. Рецепторлы тирозинкиназалардағы мутациялар протеин экспрессиясына көптеген әсер ететін сигнал каскадтарының сериясын белсендіреді.
Receptor tyrosine kinases (RTKs) are the high affinity cell surface receptors for many polypeptide growth factors, cytokines, and hormones. Of the 90 unique tyrosine kinase genes identified in the human genome, 58 encode receptor tyrosine kinase proteins. Receptor tyrosine kinases have been shown not only to be key regulators of normal cellular processes but also to have a critical role in the development and progression of many types of cancer. Mutations in receptor tyrosine kinases lead to activation of a series of signalling cascades which have numerous effects on protein expression.
Тарих
Алғашқы рет табылған RTK-лар 1960 жылдары EGF және NGF рецепторлары болды, бірақ рецепторлы тирозинкиназалардың жіктелуі 1970 жылға дейін әзірленбеді.
Құрылымы
RTK-лардың көпшілігі бір суббұрыш рецепторлар, бірақ кейбіреулері мультимерик кешендер ретінде бар, мысалы, гормонның (инсулиннің) қатысуымен дисульфидті байланысты димерлерді құрайтын инсулин рецепторы; сонымен қатар, клеткадан тыс доменге лиганд байланысу рецептор димерлерінің пайда болуын тудырады. Әрбір мономердің 25 - 38 амин қышқылдарынан тұратын, гидрофобтық трансмембраналық таралу домені бар, клеткадан тыс N терминал аймағы және клетка ішіндегі C терминал аймағы бар. Ұяшық сыртындағы N терминал аймағында иммуноглобулин (Ig) сияқты немесе эпидермалық өсу факторы (EGF) сияқты домендер, фибронектиннің III типті қайталануы немесе цистеинге бай аймақтар бар, олар RTK- ның әрбір суботбасы үшін сипаттамалық; бұл домендер негізінен клетка сыртындағы лигандтарды, мысалы, белгілі бір өсу факторы немесе гормонды байлайтын лиганд байланысу орнын қамтиды. Белсенділенген рецептордағы тирозин қалдықтарының фосфорилирленуі Src гомология 2 (SH2) доменінің және фосфотирозинді байлайтын (PTB) доменнің белдіктерін қамтитын байланысу орындарын жасайды. Осы домендерді қамтитын арнайы белоктарға Src және фосфолипаза Cγ жатады. Осы екі белоктың фосфорилирленуі мен активтелуі рецептормен байланысуда сигнал трандукция жолдарын бастауға әкеледі. Белсенділенген рецептормен өзара әрекеттесетін басқа ақуыздар адаптерлік ақуыздар ретінде әрекет етеді және өздерінің ішкі ферменттік белсенділігі жоқ. Бұл адаптерлік ақуыздар RTK- ның белсендірілуін MAP киназаның сигналды тарату каскады сияқты төменгі сигнал трандукция жолдарына байланыстырады. Тышқанда ErbB тұқымдасының кез келген мүшесінің сигнал беруін жоғалту өкпе, тері, жүрек және ми сияқты мүшелердің ақауларымен эмбрионалды өлімге әкеледі. Артық ErbB сигналы көптеген түрдегі қатты ісіктің дамуымен байланысты. ErbB 1 және ErbB 2 көптеген адамдағы қатерлі ісіктерде кездеседі және олардың шамадан тыс сигнализациясы осы ісіктердің дамуы мен қатерлі ісіктерінде маңызды фактор болуы мүмкін.
Фибробласт өсу факторы рецепторларының (FGFR) отбасы
Фибробласт өсу факторлары 23 мүшеден тұратын өсу факторлары лигандыларының ең үлкен отбасын құрайды. Төрт фибробласт өсу факторы рецепторы (FGFR) гендерінің табиғи кезектесіп тігілуі нәтижесінде FGFR- ның 48- ден астам түрлі изоформалары пайда болады. Бұл изоформалар лигандты байлау қасиеттері мен киназа домендері бойынша әр түрлі болады; алайда, олардың барлығы иммуноглобулин (Ig) секілді үш доменнен (D1 D3) тұратын ортақ клеткадан тыс аймақты бөліседі, сондықтан олар иммуноглобулиндер суперотбасына жатады. FGFR- мен өзара әрекеттесулер FGFR- нің D2 және D3 домендері арқылы жүреді. Әр рецептор бірнеше FGF-пен белсендірілуі мүмкін. Көп жағдайда FGF-тер бір рецептордан артық белсендіре алады. Бұл FGFR7 жағдайында емес, ол тек FGFR2b-ны ғана белсендіре алады.
Қан тамырлары эндотелиялық өсу факторы рецепторларының (VEGFR) отбасы
Қан тамырлары эндотелийлік өсу факторы (VEGF) эндотелийлік жасушалардың көбеюін және қан тамырларының өткізгіштігін тудыратын негізгі факторлардың бірі болып табылады. Екі RTK клетка бетінде VEGF- мен байланады, олар VEGFR 1 (Flt 1) және VEGFR 2 (KDR/ Flk 1). VEGF рецепторлары жеті Ig- тәрізді доменнен тұратын клеткадан тыс бөлікке ие, сондықтан FGFR- тәрізді иммуноглобулиндер суперотбасысына жатады. Сонымен қатар, олардың трансмембраналық аймағы және клеткааралық бөлігі бар, онда тирозинкиназа доменінің бөлінісі бар. VEGF A VEGFR 1 (Flt 1) және VEGFR 2 (KDR/ Flk 1) - ге байланады. VEGFR 2 VEGF- ге барлық белгілі жасушалық жауаптардың шамамен бәрінде де араласқан көрінеді. VEGFR 1 функциясы жақсы анықталмаған, бірақ VEGFR 2 сигнализациясын модуляциялайды деп есептеледі. VEGFR 1 тағы бір функциясы VEGFR 2 байланысуынан VEGF-ті бөле отырып, қалталық/алдау рецептор ретінде әрекет етуі мүмкін (бұл эмбриондағы тамырлар пайда болу кезінде ерекше маңызды болып көрінеді). Үшінші рецептор (VEGFR 3) табылды; алайда VEGF A бұл рецептордың лиганды емес. VEGFR 3 VEGF C және D реакциясына жауап ретінде лимфа- ангиогенезді реттейді.
РЭТ рецепторлар туысы
RET генінің табиғи алмасуы нәтижесінде RET ақуызының 3 түрлі изоформасы пайда болады. RET51, RET43 және RET9 олардың C- терминалды құйрығында 51, 43 және 9 амин қышқылдарын қамтиды. RET51 және RET9 изоформаларының биологиялық рөлі in vivo ең жақсы зерттелген, өйткені бұл RET- дің ең көп таралған изоформалары. RET - бұл глиальды жасушалар желісі бойынша алынған нейротрофтық фактор (GDNF) экстраклеткалық сигналды молекулалар немесе лигандтар (GFL) отбасының мүшелерінің рецепторы. РЭТ- ті белсендіру үшін бірінші GFL- лар гликозилфосфатидилинозитол (GPI) бекіген корецептормен кешен құрауы керек. Корецепторлардың өздері GDNF рецептор α (GFRα) ақуыздар отбасының мүшелері ретінде жіктеледі. GFRα отбасының әртүрлі мүшелері (GFRα1 GFRα4) белгілі бір GFL- ге байланыстыратын ерекше белсенділікті көрсетеді. GFL GFRα кешенінің пайда болуы кезінде кешен екі RET молекуласын біріктіреді, бұл әр RET молекуласының тирозинкиназа доменіндегі тирозин қалдықтарының транс- автофосфорилирленуін тудырады. Бұл тирозиндердің фосфорилирленуі жасушааралық сигнал трандукция процестерін бастайды.
Эф рецепторлары туысы
Эфрин рецепторлары - РТК- ның ең ірі қосалқы тобы.
Дискоидин доменді рецептор (ДДР) туысы
DDR-лер - ерігіш өсу факторларына емес, коллагендерге байлануы жағынан ерекше RTK-лер.
Реттеу
Рецепторлы тирозинкиназа (РТК) жолы әр түрлі оң және теріс кері байланыс циклдары арқылы мұқият реттеледі. RTK-лар жасушалардың көбеюі мен дифференциациясы сияқты көптеген жасушалық функцияларды үйлестіретіндіктен, оларды жасушалық функциялардың қатерлі аномалиясын, мысалы, қатерлі ісік пен фиброзды болдырмау үшін реттеу керек.
Белсенді тирозин фосфатазалары
Протеин тирозин фосфатазалары (PTP) - фосфотирозинге тән фосфогидролаза белсенділігі бар каталитикалық доменге ие ферменттер тобы. ПТП рецепторлы тирозинкиназалардың белсенділігін оң және теріс жағынан өзгерте алады. PTP-тер RTK-тердегі активтелген фосфорилендірілген тирозин қалдықтарын дефосфорилдей алады, бұл сигналдың тоқтатылуына әкеледі. PTP1B- ге қатысты зерттеулер жасуша циклын реттеуге және цитокин рецепторларына сигнал беруге қатысы бар кеңінен танымал PTP- нің эпидермалық өсу факторы рецепторы мен инсулин рецепторының фосфорилін жоятынын көрсетті. Ал кейбір PTP-лер жасушалардың сигналды көбеюінде оң рөл атқаратын жасушалардың беткі рецепторлары болып табылады. Cd45 - жасуша бетіндегі гликопротеин, Src жолды тежейтін белгілі бір фосфотирозиндердің антигенді дефосфорилирлеуде маңызды рөл атқарады.
Герстатин
Герстатин - ErbB тұқымдасының автоингибиторы, ол RTK- ге байланады және рецепторлардың димеризациясы мен тирозин фосфорилиялануын бұзады.