Введение
Гени, кодирующие белки, в виде Homo sapiens Tropomyosin receptor kinase C (TrkC), также известный как рецептор фактора роста NT 3, рецептор нейротрофной тирозинкиназы типа 3 или TrkC тирозинкиназы - это белок, который у людей кодируется геном NTRK3. TrkC является каталитическим рецептором высокой аффинитета для нейротрофина NT 3 (нейротрофин 3). Таким образом, TrkC является посредником в многократном воздействии этого нейротрофического фактора, который включает в себя нейронную дифференциацию и выживание. Рецептор TrkC является частью большого семейства рецепторных тирозинкиназ. "Тирозинкиназа" - это фермент, способный добавлять фосфатную группу к определенным тирозинам на целевых белках или "субстратах". Рецептор тирозинкиназы - это "тирозинкиназа", которая расположена на клеточной мембране и активируется связыванием лиганда через его внеклеточный домен. Другие примеры тирозинкиназных рецепторов включают инсулиновый рецептор, рецептор IGF 1, рецептор белка MuSK, рецептор сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) и т. д. "Субстратные" белки, которые фосфорилируются TrkC, включают PI3 киназу.
Tropomyosin receptor kinase C (TrkC), also known as NT 3 growth factor receptor, neurotrophic tyrosine kinase receptor type 3, or TrkC tyrosine kinase is a protein that in humans is encoded by the NTRK3 gene. TrkC is the high affinity catalytic receptor for the neurotrophin NT 3 (neurotrophin 3). As such, TrkC mediates the multiple effects of this neurotrophic factor, which includes neuronal differentiation and survival. The TrkC receptor is part of the large family of receptor tyrosine kinases. A "tyrosine kinase" is an enzyme which is capable of adding a phosphate group to the certain tyrosines on target proteins, or "substrates". A receptor tyrosine kinase is a "tyrosine kinase" which is located at the cellular membrane, and is activated by binding of a ligand via its extracellular domain. Other example of tyrosine kinase receptors include the insulin receptor, the IGF 1 receptor, the MuSK protein receptor, the vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor, etc. The "substrate" proteins which are phosphorylated by TrkC include PI3 kinase.
Функция
TrkC является каталитическим рецептором высокой аффинитета для нейротрофина 3 (также известного как NTF3 или NT3). Как и другие рецепторы NTRK и рецепторные тирозинкиназы в целом, связывание лигандов индуцирует димеризацию рецептора, за которой следует транс- аутофосфорилирование на консервированном тирозине в внутриклеточной (цитоплазматической) области рецептора. Эти консервированные тирозины служат местами стыковки для адаптерных белков, которые запускают каскады сигнализации вниз по течению. Сигнализация через PLCG1, PI3K и RAAS, вниз по течению от активированного NTRK3, регулирует выживаемость клеток, их пролиферацию и подвижность Кроме того, TrkC был идентифицирован как новая синаптогенная адгезионная молекула, ответственная за развитие возбуждающих синапсов. Локус TrkC кодирует по меньшей мере восемь изоформ, включая формы без домена киназы или с киназными вставками, прилегающими к основному месту аутофосфорилирования. Эти формы возникают в результате альтернативных событий сплайсинга и экспрессируются в различных тканях и типах клеток. Активация NT 3 каталитической изоформы TrkC способствует как пролиферации клеток нервной коры, так и дифференцировке нейронов. С другой стороны, связывание NT 3 с некаталитической изоформой TrkC не вызывает дифференциацию нейронов, но и не вызывает их пролиферацию.
Moreover, TrkC has been identified as a novel synaptogenic adhesion molecule responsible for excitatory synapse development. The TrkC locus encodes at least eight isoforms including forms without the kinase domain or with kinase insertions adjacent to the major autophosphorylation site. These forms arise by alternative splicing events and are expressed in different tissues and cell types. NT 3 activation of catalytic TrkC isoform promotes both proliferation of neural crest cells and neuronal differentiation. On the other hand, the binding of NT 3 to the non catalytic TrkC isoform induces neuronal differentiation, but nor neuronal proliferation
Члены семьи
Тропомиозин-рецепторные киназы, также известные как нейротрофные тирозинкиназные рецепторы (Trk), играют важную роль в биологии нейронов, опосредуя активированную нейротрофином сигнализацию. Три трансмембранных рецептора TrkA, TrkB и TrkC (кодируемые генами NTRK1, NTRK2 и NTRK3 соответственно) составляют семейство рецепторов Trk. Это семейство рецепторов активируется нейротрофинами, включая NGF (фактор роста нервов), BDNF (нейротрофический фактор, полученный из мозга), NT 4 (нейротрофин 4) и NT 3 (нейротрофин 3). В то время как TrkA опосредовывает действие NGF, TrkB связывается и активируется BDNF, NT 4 и NT 3. Кроме того, TrkC связывается и активируется NT 3. TrkB связывается с BDNF и NT4 более сильно, чем с NT3. TrkC связывает NT3 сильнее, чем TrkB. Кроме Trks существует еще одно семейство рецепторов NT 3 (TrkC и TrkB), называемое "LNGFR" (для "рецептора фактора роста нерва низкой аффинитета"). В отличие от TrkC, LNGFR играет несколько менее четкую роль в биологии NT 3. Некоторые исследователи показали, что LNGFR связывается и служит "своем" для нейротрофинов. Таким образом, клетки, которые экспрессируют как LNGFR, так и рецепторы Trk, могут иметь большую активность, поскольку они имеют более высокую "микроконцентрацию" нейротрофина. Однако было также показано, что LNGFR может сигнализировать клетке о гибели через апоптоз, поэтому клетки, экспрессирующие LNGFR в отсутствие рецепторов Trk, могут скорее умереть, чем жить в присутствии нейротрофина. Было показано, что NTRK3 является рецептором зависимости, что означает, что он может быть способен индуцировать пролиферацию, когда связывается со своим лигандом NT 3, однако отсутствие NT 3 приведет к индуцированию апоптоза NTRK3.
Роль в раковых заболеваниях
Хотя первоначально он был идентифицирован как онкогенный синтез в 1982 году, только недавно возник интерес к семейству Trk, так как он связан с его ролью в раковых заболеваниях человека из-за идентификации NTRK1 (TrkA), NTRK2 (TrkB) и NTRK3 (TrkC) генных синтезов и других онкогенных изменений в ряде типов опухолей. Ряд ингибиторов Trk (в 2015 году) находится в клинических испытаниях и показал перспективы в сокращении опухолей человека. Было показано, что семейство нейротрофиновых рецепторов, включая NTRK3, вызывает различные плеиотропные реакции в злокачественных клетках, включая повышенную инвазивность опухолевых клеток и химиотоксичность. Увеличенная экспрессия NTRK3 была продемонстрирована в нейробластоме, медуллобластоме и нейроэктодермальных опухолях головного мозга.
Метилирование NTRK3
Промоторная область NTRK3 содержит плотный остров CpG, расположенный относительно рядом с местом начала транскрипции (TSS). Используя массивы HumanMethylation450, количественную специфическую ПЦР метилирования (qMSP) и методы Methylight, было показано, что NTRK3 метилируется во всех клеточных линиях CRC, а не в нормальных образцах эпителия. В свете его преференциальной метилирования в CRC и из-за его роли как рецептора нейротрофинов, было предложено, чтобы иметь функциональную роль в формировании колоректального рака. Также было высказано предположение, что метилирующий статус промотора NTRK3 способен отличать образцы опухоли CRC от нормальной соседствующей опухолевой ткани. Следовательно, его можно рассматривать как биомаркер для молекулярного обнаружения CRC, особенно в сочетании с другими маркерами, такими как SEPT9. NTRK3 также был указан как один из генов в группе из девяти CpG- метилирующих зондов, расположенных в области промотора или экзона 1 восьми генов (включая DDIT3, FES, FLT3, SEPT5, SEPT9, SOX1, SOX17 и NTRK3) для прогнозирования прогноза у пациентов с ESCC (эзофагеальная плоскоклеточная карцинома).
Лиганды
Малые молекулы пептидомиметики, основанные на β-обратном NT 3, с целью нацеливания на внеклеточный домен рецептора TrkC, показали агонизм TrkC. Последующие исследования показали, что пептидомиметики с органическим основанием и фармакофор на основе структуры β-обратной NT 3 также могут функционировать как антагонисты TrkC.