Rezeptortyrosinkinase-Signalübertragung

Rezeptortyrosinkinasen übertragen Signale von Wachstumsfaktoren und anderen Liganden, indem sie dimerisieren und sich selbst phosphorylieren, wodurch Andockstellen für intrazelluläre Signalproteine entstehen.

Definition

Die Rezeptortyrosinkinase-Signalübertragung ist der Prozess, bei dem ein Liganden-aktivierter Rezeptor dimerisiert und Tyrosinreste phosphoryliert, wodurch Bindungsstellen entstehen, die intrazelluläre Signalkomplexe nukleieren.

Scope

Dieses Thema behandelt die Struktur und Aktivierung von Rezeptortyrosinkinasen durch Liganden-induzierte Dimerisierung und Trans-Autophosphorylierung, die Rekrutierung von Adaptor- und Effektorproteinen über Phosphotyrosin-bindende Domänen sowie nachgeschaltete Signalwege wie die Ras-MAP-Kinase-Kaskade.

Core questions

• Wie aktiviert die Ligandenbindung eine Rezeptortyrosinkinase?
• Warum ist die Autophosphorylierung zentral für die Erzeugung nachgeschalteter Signale?
• Wie verknüpfen Adaptorproteine den Rezeptor mit dem Ras-MAP-Kinase-Signalweg?
• Wie wird diese Signalübertragung verstärkt und beendet?

Key theories

Dimerisierung und Autophosphorylierungsaktivierung

Die Ligandenbindung bringt zwei Rezeptormoleküle zusammen, sodass ihre Kinasedomänen sich gegenseitig an Tyrosinen phosphorylieren, wodurch Phosphotyrosin-Andockstellen entstehen, die nachgeschaltete Signalproteine rekrutieren und aktivieren.

Mechanisms

Ein Ligand, wie ein Wachstumsfaktor, bindet an die extrazelluläre Domäne und fördert die Rezeptordimerisierung, wodurch die zytoplasmatischen Kinasedomänen so aneinandergelagert werden, dass sie sich trans-autophosphorylieren. Die resultierenden Phosphotyrosine werden von SH2- und PTB-Domänen von Adaptoren und Enzymen erkannt; Adaptoren wie Grb2 rekrutieren Guanin-Nukleotid-Austauschfaktoren, die die kleine GTPase Ras aktivieren, welche die MAP-Kinase-Kaskade und andere Verzweigungen initiiert. Phosphatasen, GTP-Hydrolyse und Rezeptorinternalisierung beenden das Signal.

Clinical relevance

Diese Rezeptoren steuern Zellwachstum, Differenzierung und Überleben und veranschaulichen, wie reversible Phosphorylierung Signalkomplexe aufbaut, was sie zu einem grundlegenden Modell in der Zellbiologie macht. Die hier gegebene Darstellung ist deskriptiv und nicht präskriptiv.

History

Die Entdeckung der Tyrosinphosphorylierung durch Hunter und die Identifizierung modularer Interaktionsdomänen durch Pawson, zusammen mit Schlessingers Arbeit zur Rezeptordimerisierung, etablierten, wie Rezeptortyrosinkinasen Signale assemblieren und weiterleiten.

Key figures

• Joseph Schlessinger
• Tony Hunter
• Tony Pawson

Seminal works

• schlessinger2000
• alberts2014

Frequently asked questions

Warum müssen Rezeptortyrosinkinasen dimerisieren?

Die Paarung zweier Rezeptoren ermöglicht es ihren Kinasedomänen, sich gegenseitig zu phosphorylieren, was der Schritt ist, der den Rezeptor aktiviert und die Andockstellen für nachgeschaltete Signalproteine schafft.

Was ist der Ras-MAP-Kinase-Signalweg?

Es ist eine nachgeschaltete Kaskade, bei der der aktivierte Rezeptor zur Aktivierung der kleinen GTPase Ras führt, die eine Kette von Proteinkinasen auslöst, die letztendlich die Genexpression und das Zellverhalten verändert.