การส่งสัญญาณผ่านตัวรับไทโรซีนไคเนส

ตัวรับไทโรซีนไคเนสจะส่งผ่านสัญญาณจากปัจจัยการเจริญเติบโตและลิแกนด์อื่น ๆ โดยการรวมตัวเป็นไดเมอร์และฟอสโฟรีเลทตัวเอง ซึ่งจะสร้างตำแหน่งเชื่อมต่อสำหรับโปรตีนส่งสัญญาณภายในเซลล์

Definition

การส่งสัญญาณผ่านตัวรับไทโรซีนไคเนสคือกระบวนการที่ตัวรับที่ถูกกระตุ้นด้วยลิแกนด์จะรวมตัวเป็นไดเมอร์และฟอสโฟรีเลทหมู่ไทโรซีน ซึ่งสร้างตำแหน่งจับที่ก่อให้เกิดการรวมตัวของสารเชิงซ้อนส่งสัญญาณภายในเซลล์

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมโครงสร้างและการกระตุ้นตัวรับไทโรซีนไคเนสโดยการรวมตัวเป็นไดเมอร์ที่ถูกชักนำด้วยลิแกนด์และการทรานส์-ออโตฟอสโฟรีเลชัน การดึงดูดโปรตีนอะแดปเตอร์และโปรตีนเอฟเฟกเตอร์ผ่านโดเมนที่จับกับฟอสโฟไทโรซีน และวิถีการส่งสัญญาณปลายน้ำ เช่น วิถี Ras–MAP kinase cascade

Core questions

• การจับของลิแกนด์กระตุ้นตัวรับไทโรซีนไคเนสได้อย่างไร?
• เหตุใดการออโตฟอสโฟรีเลชันจึงมีความสำคัญต่อการสร้างสัญญาณปลายน้ำ?
• โปรตีนอะแดปเตอร์เชื่อมโยงตัวรับเข้ากับวิถี Ras–MAP kinase ได้อย่างไร?
• การส่งสัญญาณนี้ขยายและยุติลงได้อย่างไร?

Key theories

การกระตุ้นด้วยการรวมตัวเป็นไดเมอร์และการออโตฟอสโฟรีเลชัน

การจับของลิแกนด์ทำให้โมเลกุลตัวรับสองโมเลกุลมารวมกัน เพื่อให้โดเมนไคเนสของพวกมันฟอสโฟรีเลทซึ่งกันและกันที่หมู่ไทโรซีน ซึ่งสร้างตำแหน่งเชื่อมต่อฟอสโฟไทโรซีนที่ดึงดูดและกระตุ้นโปรตีนส่งสัญญาณปลายน้ำ

Mechanisms

ลิแกนด์ เช่น ปัจจัยการเจริญเติบโต จะจับกับโดเมนภายนอกเซลล์และส่งเสริมการรวมตัวเป็นไดเมอร์ของตัวรับ ทำให้โดเมนไคเนสในไซโตพลาสซึมอยู่ใกล้กันจนเกิดการทรานส์-ออโตฟอสโฟรีเลชัน ฟอสโฟไทโรซีนที่เกิดขึ้นจะถูกจดจำโดยโดเมน SH2 และ PTB ของอะแดปเตอร์และเอนไซม์; อะแดปเตอร์ เช่น Grb2 จะดึงดูดกัวนีน-นิวคลีโอไทด์ เอ็กซ์เชนจ์ แฟคเตอร์ (guanine-nucleotide exchange factors) ที่กระตุ้น Ras ซึ่งเป็น small GTPase และเริ่มต้นวิถี MAP kinase cascade และวิถีอื่น ๆ ฟอสฟาเทส, การไฮโดรไลซิส GTP และการนำตัวรับเข้าสู่เซลล์จะยุติสัญญาณ

Clinical relevance

ตัวรับเหล่านี้ควบคุมการเจริญเติบโต การเปลี่ยนแปลงสภาพ และการอยู่รอดของเซลล์ และเป็นตัวอย่างว่าการฟอสโฟรีเลชันแบบผันกลับได้สร้างสารเชิงซ้อนส่งสัญญาณได้อย่างไร ทำให้เป็นแบบจำลองพื้นฐานในชีววิทยาของเซลล์ การรักษาที่กล่าวถึงในที่นี้เป็นการบรรยายและไม่ใช่การสั่งยา

History

การค้นพบไทโรซีนฟอสโฟรีเลชันโดย Hunter และการระบุโดเมนการทำงานร่วมกันแบบโมดูลาร์โดย Pawson ร่วมกับงานวิจัยของ Schlessinger เกี่ยวกับการรวมตัวเป็นไดเมอร์ของตัวรับ ได้สร้างความเข้าใจว่าตัวรับไทโรซีนไคเนสประกอบรวมและส่งผ่านสัญญาณได้อย่างไร

Key figures

• Joseph Schlessinger
• Tony Hunter
• Tony Pawson

Seminal works

• schlessinger2000
• alberts2014

Frequently asked questions

เหตุใดตัวรับไทโรซีนไคเนสจึงต้องรวมตัวเป็นไดเมอร์?

การจับคู่ตัวรับสองตัวทำให้โดเมนไคเนสของพวกมันสามารถฟอสโฟรีเลทซึ่งกันและกันได้ ซึ่งเป็นขั้นตอนที่กระตุ้นตัวรับและสร้างตำแหน่งเชื่อมต่อสำหรับโปรตีนส่งสัญญาณปลายน้ำ

วิถี Ras–MAP kinase คืออะไร?

เป็นวิถีการส่งสัญญาณปลายน้ำที่ตัวรับที่ถูกกระตุ้นนำไปสู่การกระตุ้น Ras ซึ่งเป็น small GTPase ซึ่งจะกระตุ้นสายโซ่ของโปรตีนไคเนสที่ท้ายที่สุดจะเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนและพฤติกรรมของเซลล์