İskele ve Adaptör Proteinleri
İskele ve adaptör proteinleri, doğru partnerleri fiziksel olarak bir araya getirerek sinyal yollarını organize eden, katalitik olmayan sinyal bileşenleridir. Adaptörler, etkileşim alanları aracılığıyla az sayıda proteini birbirine bağlarken, iskeleler bir sinyal yolunun birden fazla üyesini tek bir platforma bağlayarak sinyal reaksiyonlarının nerede ve ne zaman meydana geldiğini kontrol etmektedir.
Tanım
Adaptör ve iskele proteinleri, enzimatik aktivitesi olmayan ve bunun yerine protein-etkileşim modüllerini kullanarak sinyal partnerlerini birbirine bağlayan sinyal molekülleridir; adaptörler birkaç bileşeni köprülerken, iskeleler ise birkaç yol üyesini tek bir platformda bir araya getirmektedir.
Kapsam
Bu konu, adaptörler ve iskeleler arasındaki ayrımı, modüler etkileşim alanlarını kompleksleri bir araya getirmek için nasıl kullandıklarını ve MAP-kinaz kaskadı ile reseptör sinyalleşmesi örnekleriyle sinyalleşmenin özgüllüğünü, verimliliğini ve lokalizasyonunu nasıl şekillendirdiklerini kapsamaktadır. Bu, mekanistik bir referans materyalidir.
Temel sorular
- Katalitik olmayan proteinler, bir reaksiyon gerçekleştirmeden sinyalleşmeyi nasıl şekillendirir?
- Bir adaptörü bir iskeleden ayıran nedir?
- İskeleler, yol özgüllüğüne ve uzamsal kontrole nasıl katkıda bulunur?
Anahtar kavramlar
- Adaptör proteinleri (örn. SH2/SH3 modülleri aracılığıyla köprüleme)
- Montaj platformları olarak iskele proteinleri
- Paralel yolların izolasyonu
- Sinyalleşmenin uzamsal ve zamansal kontrolü
- Çapa proteinleri ve hücre içi lokalizasyon
- Sinyalleşmenin membran trafiğine bağlanması
Mekanizmalar
Adaptör ve iskele proteinleri, kataliz yerine bağlantı yoluyla etki etmektedir. Adaptörler, örneğin bir fosfotirozin bölgesine bağlanan bir SH2 alanı ve prolin açısından zengin bir partnere bağlanan bir SH3 alanı gibi etkileşim modüllerini kullanarak yukarı akış sinyalini aşağı akış efektörüne köprülemektedir (Pawson & Nash, 2003). İskeleler, bir yolun birkaç üyesi için aynı anda bağlanma bölgeleri taşır ve böylece onları tanımlanmış bir komplekse bir araya getirir; bu durum, partnerlerin lokal konsantrasyonunu artırır, sinyal transferinin verimliliğini ve doğruluğunu yükseltir ve mitogenle aktive olan protein kinaz kaskadlarının iskelelerinde görüldüğü gibi, bir yolu bileşenleri paylaşan başka bir yoldan izole edebilir (Good et al., 2011; Johnson & Lapadat, 2002). Komplekslerin nerede oluştuğunu ve çözüldüğünü belirleyerek, iskeleler ve çapa proteinleri sinyalleşmeye uzamsal ve zamansal organizasyon sağlamaktadır (Scott & Pawson, 2009). Adaptörler ayrıca reseptör sinyalleşmesini membran trafiğine bağlayarak, aktive olmuş reseptörleri yanıtı daha da şekillendiren endositik mekanizmaya bağlamaktadır (Sorkin & von Zastrow, 2009).
Klinik önem
İskeleler ve adaptörler, MAP-kinaz kaskadları gibi yolların düzenini ve lokalizasyonunu belirlediği için, bu proteinlerdeki değişiklikler, hastalık bağlamlarında sinyal çıktısı üzerindeki etkileri açısından incelenmektedir. Bu madde, onların düzenleyici rolünü referans bilgisi olarak tanımlamakta olup, tanı veya tedavi rehberliği sunmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Bu konu, klinik kılavuzlardan ziyade, iskele ve adaptör fonksiyonu ile yol organizasyonuna ilişkin hücre sinyalleşmesi derlemelerine (Good et al., 2011; Scott & Pawson, 2009; Johnson & Lapadat, 2002; Sorkin & von Zastrow, 2009) dayanmaktadır.
Tarihçe
Özel iskele proteinlerinin rolü, 1990'larda mayanın çiftleşme MAP-kinaz yolunun genetiğinden netleşmiştir; burada bir iskelenin kinaz kaskadını bağladığı gösterilmiştir. Bu çalışma, reseptör sinyalleşmesindeki adaptör proteinleri üzerine yapılan çalışmalarla birlikte, katalitik olmayan düzenleyicilerin sinyal iletiminin ayrılmaz bir parçası olduğu görüşünü ortaya koymuştur (Good et al., 2011).
Öne çıkan isimler
- Wendell Lim
- Tony Pawson
- John D. Scott
- Alexander Sorkin
İlgili konular
Temel eserler
- good-2011
- scott-2009
- pawson-2003
Sıkça sorulan sorular
- Bir adaptör ile iskele proteini arasındaki fark nedir?
- Bir adaptör genellikle sinyali iletmek için az sayıda partneri köprülerken, bir iskele bir yolun birkaç üyesini aynı anda bağlayarak onları tek bir organize komplekste bir araya getirir.
- Bir proteinin enzimatik aktivitesi yoksa sinyalleşmeyi nasıl etkileyebilir?
- Hangi proteinlerin bir araya geldiğini ve nerede olduğunu kontrol ederek, iskeleler ve adaptörler, bir araya getirdikleri enzimler tarafından gerçekleştirilen sinyal reaksiyonlarının verimliliğini, özgüllüğünü ve lokalizasyonunu belirler.