포스파티딜이노시톨 신호전달

포스파티딜이노시톨 신호전달은 인지질 이노시톨(phosphoinositides)이라는 막 인지질 계열을 조절된 2차 전달자 공급원 및 특정 막으로 신호 단백질을 모집하는 도킹 표지로 활용합니다. 이노시톨 머리 그룹의 가역적 인산화는 성장 인자 신호전달부터 막 수송에 이르는 과정을 조직하는 독특한 지질 종을 생성합니다.

Definition

포스파티딜이노시톨 신호전달은 세포막 내 이노시톨 인지질의 조절된 인산화, 가수분해 및 탈인산화를 통해 세포내 신호전달을 제어하는 2차 전달자와 지질 도킹 부위를 생성하는 과정입니다.

Scope

이 주제는 인지질 이노시톨의 구조와 상호 전환, 신호전달의 가장 잘 특성화된 두 가지 주요 경로인 포스포리파아제 C에 의한 가용성 2차 전달자 생성과 PI3-키나아제에 의한 3-인산화 지질 생성, 그리고 지질 결합 도메인이 이러한 신호를 어떻게 읽어내는지 다룹니다. 하위 질병 연관성은 참고용 맥락으로만 제시됩니다.

Core questions

• 다양한 인지질 이노시톨 종은 어떻게 생성되고 상호 전환됩니까?
• 인지질 이노시톨은 어떻게 2차 전달자 전구체와 막 주소 표지 역할을 동시에 수행합니까?
• PI3-키나아제 경로는 어떻게 하위 이펙터와 연결됩니까?

Key concepts

• 포스파티딜이노시톨 및 그 인산화 유도체(PIP)
• 포스포리파아제 C, IP3, 다이아실글리세롤
• 포스포이노시티드 3-키나아제(PI3K)
• 막 도킹 신호로서의 PIP3
• 이펙터의 PH-도메인 모집
• 역조절자로서의 지질 포스파타아제(예: PTEN 반응)

Mechanisms

포스파티딜이노시톨은 이노시톨 머리 그룹을 가지고 있으며, 이 머리 그룹의 수산기는 여러 위치에서 가역적으로 인산화될 수 있습니다. 이는 다양한 인지질 이노시톨 종을 생성하며, 이들은 서로 다른 막을 표지하고 특정 단백질을 모집합니다 (Di Paolo & De Camilli, 2006). 한 경로에서는 포스포리파아제 C가 포스파티딜이노시톨 4,5-비스포스페이트를 가용성 전달자인 이노시톨 트리스포스페이트(IP3)로 분해하여 세포내 칼슘을 방출하고, 막에 잔류하는 다이아실글리세롤은 단백질 키나아제 C를 활성화합니다. 두 번째 경로에서는 포스포이노시티드 3-키나아제(phosphoinositide 3-kinase)가 이노시톨 고리의 3번 위치를 인산화하여 PIP3와 같은 3-인산화 지질을 생성합니다 (Vanhaesebroeck et al., 2001). PIP3는 플렉스트린 상동성 도메인(pleckstrin-homology-domain) 단백질을 막으로 모집하는 도킹 신호 역할을 하여 지질 신호를 하위 키나아제와 연결합니다. AKT/PKB 네트워크는 이 신호의 주요 판독자이며, 이를 성장 및 생존 결과물로 통합합니다 (Cantley, 2002; Manning & Toker, 2017). 지질 포스파타아제는 이러한 변형을 역전시켜 신호를 종료하거나 조절합니다.

Clinical relevance

PI3K-AKT 축은 가장 많이 연구된 성장 및 생존 신호전달 네트워크 중 하나이며, 그 구성 요소들은 조절 이상이 증식 신호전달을 지속시킬 수 있기 때문에 암 연구에서 자주 조사됩니다 (Cantley, 2002; Manning & Toker, 2017). 이 항목은 경로를 참고 지식으로 설명하며, 진단 또는 치료 지침을 제공하지 않습니다.

Evidence & guidelines

이 주제는 임상 지침보다는 인지질 이노시톨 대사 및 PI3K-AKT 경로에 대한 생화학 및 세포 생물학적 검토를 기반으로 합니다 (Vanhaesebroeck et al., 2001; Cantley, 2002; Di Paolo & De Camilli, 2006; Manning & Toker, 2017).

History

이노시톨 인지질은 1980년대 포스포리파아제 C / IP3 / 다이아실글리세롤 경로와 함께 신호전달 시스템으로 인식되었으며, 1980년대 후반과 1990년대에 포스포이노시티드 3-키나아제와 그 3-인산화 생성물의 발견은 현재 핵심적인 지질 신호전달의 PI3K 경로를 열었습니다 (Vanhaesebroeck et al., 2001; Cantley, 2002).

Key figures

• Lewis Cantley
• Bart Vanhaesebroeck
• Pietro De Camilli
• Brendan Manning

Seminal works

• vanhaesebroeck-2001
• cantley-2002
• dipaolo-2006

Frequently asked questions

인지질 이노시톨 신호전달의 PLC 경로와 PI3K 경로의 차이점은 무엇입니까?

포스포리파아제 C 경로는 PIP2를 가용성 전달자인 IP3와 막 다이아실글리세롤로 가수분해하는 반면, PI3K 경로는 이노시톨 지질을 3번 위치에서 인산화하여 PIP3와 같은 막 도킹 부위를 생성합니다.

인지질 이노시톨이 막 주소 표지로 설명되는 이유는 무엇입니까?

다양한 인산화된 종들은 서로 다른 막에 풍부하게 존재하며 특정 지질 결합 도메인에 의해 인식되므로, 신호 단백질을 올바른 위치로 모집하는 데 도움을 줍니다.