성장 인자 수용체

성장 인자 수용체는 표피 성장 인자, 혈소판 유래 성장 인자, 인슐린 유사 성장 인자와 같은 분비된 폴리펩타이드 성장 인자와 결합하여 세포 증식, 생존, 분화 및 이동을 제어하는 세포 내 신호로 전환하는 세포 표면 단백질입니다. 대부분은 고유한 또는 연관된 키나아제 활성을 가진 단일 통과 막관통 단백질입니다.

Definition

성장 인자 수용체는 특정 분비 성장 인자와 결합하여 그 신호를 — 일반적으로 세포 내 키나아제 활성을 통해 — 세포 성장, 분열, 생존 또는 분화 프로그램으로 전달하는 세포 표면 수용체입니다.

Scope

이 항목은 폴리펩타이드 성장 인자 수용체 계열, 이를 활성화하는 리간드 결합 사건, 이들이 관여하는 하위 경로(특히 RAS-MAPK 및 PI3K-AKT 캐스케이드), 그리고 세포 표면의 성장 신호가 증식 또는 생존 반응이 되는 일반적인 논리를 다룹니다. 성장 인자 수용체를 생화학적 주제로 다루며, 임상 지침은 아닙니다.

Core questions

• 주요 폴리펩타이드 성장 인자에 대한 반응을 매개하는 수용체 계열은 무엇입니까?
• 리간드 결합은 수용체의 세포 내 신호 전달 출력을 어떻게 활성화합니까?
• 어떤 하위 경로가 성장 인자 신호를 증식 또는 생존으로 전환합니까?
• 성장 인자 신호 전달은 일반적으로 어떻게 억제되며, 그렇지 않을 때는 어떤 일이 발생합니까?

Key concepts

• 리간드로서의 폴리펩타이드 성장 인자
• 수용체 자가인산화
• 어댑터 및 이펙터 모집
• RAS-MAPK 증식 경로
• PI3K-AKT 생존 경로
• 인슐린 및 IGF 수용체
• 신호 종료 및 수용체 내재화

Key theories

리간드 유도 올리고머화에 의한 수용체 활성화

성장 인자의 결합은 수용체를 재구성하거나 이합체화하여 세포 내 촉매 도메인을 인접하게 만들어 자가인산화하고 신호 단백질을 모집할 수 있게 함으로써 외부 성장 신호를 내부 키나아제 캐스케이드와 연결합니다.

Mechanisms

분비된 성장 인자는 수용체의 세포외 영역에 결합하여 이합체화 또는 형태 변화를 촉진하여 수용체의 세포질 키나아제 활성을 활성화합니다. 수용체는 티로신 잔기에서 자가인산화되어 어댑터 단백질(예: GRB2) 및 SH2 및 PTB 도메인을 포함하는 효소를 위한 도킹 부위를 생성합니다. 이들은 구아닌 뉴클레오타이드 교환 인자 및 지질 키나아제를 모집하여 증식을 유도하는 RAS-RAF-MEK-ERK (MAPK) 캐스케이드와 생존 및 대사를 촉진하는 PI3K-AKT 축을 활성화합니다. 인슐린 및 IGF-1 수용체는 인산화된 도킹 단백질(IRS) 릴레이를 사용하는 구성적인 이황화 결합 이합체입니다. 신호 전달은 일반적으로 인산화효소, 수용체 내재화 및 분해, 그리고 음성 피드백 루프에 의해 억제됩니다.

Clinical relevance

성장 인자 수용체는 증식과 생존을 조절하기 때문에, 과발현 또는 돌연변이를 통한 이들의 구성적 활성화는 암의 반복적인 특징이며, 여러 수용체 계열은 승인된 치료제의 표적입니다. 이 항목은 기본적인 생물학을 설명하며 진단 또는 치료 권장 사항을 제공하지 않습니다.

History

1980년대에 표피 성장 인자 수용체와 관련 단백질이 고유한 티로신 키나아제 활성을 가지고 있으며, 일부 바이러스성 종양유전자가 이러한 수용체에서 유래한다는 인식이 성장 인자 신호 전달을 암과 연결시켰고 이 분야의 분자적 해부를 촉진했습니다. 후속 연구는 수용체를 RAS-MAPK 및 PI3K-AKT에 연결하는 어댑터-및-캐스케이드 구조를 매핑하고, 독특한 인슐린/IGF 수용체 릴레이를 상세히 설명했습니다.

Key figures

• Axel Ullrich
• Joseph Schlessinger
• C. Ronald Kahn
• Michael Karin

Seminal works

• ullrich-1990
• lemmon-2010
• chang-2001

Frequently asked questions

모든 성장 인자 수용체가 티로신 키나아제입니까?

가장 잘 특성화된 폴리펩타이드 성장 인자 수용체는 수용체 티로신 키나아제이거나 키나아제 활성과 밀접하게 연결되어 있지만, 더 넓은 범주에는 고유한 촉매 도메인보다는 연관된 키나아제를 통해 신호를 전달하는 수용체도 포함됩니다.

하나의 성장 인자가 어떻게 증식 및 생존 신호를 모두 생성합니까?

활성화된 수용체는 여러 이펙터를 동시에 모집합니다. RAS-MAPK 분지는 주로 증식을 유도하고 PI3K-AKT 분지는 생존 및 대사를 촉진하므로, 단일 결합 사건이 여러 출력을 병렬로 활성화할 수 있습니다.