Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 290
Текст из файла (страница 290)
Для этого клетки трансформируются при помощи ДНК, кодирующей мутантную форму рецептора, который нормально димеризуется, но его киназный домен неактивен. При совместной экспрессии в большом количестве с нормальными рецепторами мутантный рецептор действует по домина!ство негативному меха. низму, ингибируя нормальные рецепторы за счет обраювания с ними неактивных комплексов (рис. 15.53, б). 15.3.2. Фосфорилироаанные тирозины на 14ТК служат сайтаааи ДокинГа ВнутРиклеточных сигнальных белкоВ Перекрестное фосфорилирование прилегающих цитоплазматических хвостов КТК вносит вклад в активацию рецептора двумя путями.
Во-первых, фосфорили- Таблица 15.4. Некоторые сигнальные белки, действующие посредством ПТК стимулирует выживание, рост, пролифе- рациюилидиффереициациюраюичиых типовклеток;служитиндуктивнымисиг- налами при развитии стимулирует расщепление углеводов и синтез белков Эпидермальный фактор роста (Е6Е) рецепторы Е6Е инсулиновый рецептор $6Е-рецептор-) Инсулин Инсулина подобные факто- ры роста В6Е( и (6Е2) Фактор роста нервов (И6Е) стимулируют выживание и рост многих типов клеток Тг(г А Тромбоцитариые факюры . роста (Р06Е АА, ВВ, АВ) рецепторы Р06Е (а и ()) р'ц и р)у)С5Е Колониестимулирующий фактор макрофагов (МСВЕ) Факторы роста фибробла- стоа (от Е6Е! до Е6Е24) Рецепторы Е6Е (Е6ЕВ(- Е6ЕВ4 и их многочис-" ленные изоформы) Фактор роста зндотелия сосудов (ЧЕ6Е) Эфрины(А и В типов) рецепторы ЧЕ6Е стимулируют аигиогеиез; направляют миграцию клеток и аксонов ЕРЬ-Рецепюры (А и В типов) рованне тирозннов в пределах кнназного домена усиливает кнназную активность фермента.
Во вторых, фосфорнлнрованне тнрозинов вне кнназного домена создаст места докннга для связывания с высоким сродством специфических внутрикле точных сигнальных белков. Поскольку сигнальные белки несут специфические фосфотнрознн связывающие домены, онн связываются с опредслсннымн фосфорн лнрованнымн сайтамн на актииированных рецепторах. Эти домены, помимо фосфо тнрозннов, также узнают структуру полнпептндной цепи вблизи сайта докннга.
После связывания актнвнрованной КТК сигнальный белок сам может быть фосфорнлнрован по тнрозннам н, следовательно, активирован. Однако часто для активации связашюго сигнального белка достаточно только докннга, в резуль тате которого происходят конформацнонные изменения белка, нлн белок просто сближается со следующим белком сигнального пути. Таким образом, трансавтофосфорнлнрованне служит переключателем, запускающим временную сборку внутрнкдеточного сигнального комплекса, который затем может передать сигнал, часто по нескольким путям, к другим зффекторам (рнс.
15.54). Поскольку раз личные КТК связывают различные сочетания сигнальных белков, онн запускают различные ответы. Рецепторы инсулина н 1ОР1 работают по несколько другому механизму. Онн представляют соГюй тстрамеры (см. рнс. 15.52), н предполагают, что связывание лнгандов приводит к перестройке нх трансмембранных рецепторных цепей, в резуль тате чего кнназные домены сближаются. Более того, большинство образовавшихся в результате связывания лнгандов фосфотнрознновых сайтов докннга расположено 0418, Часть (Ч.
Внутренняя организация клетки стимулирует выживание и рост некото- рых нейронов стимулируют выживание, рост, проли- ферацию и миграцию различных типов клеток стимулирует пролиферацию и диффе- ренциацию моноцитоа/макрофагов стимулируюг пролиферацию различных типов алетея ингибируют дифференци- ацию некоторых клеток-предшествен- ников; служат индуктивными сигналами при развитии стимулируют ангиогенез сипмльная молекула неактивные ЯТК перекрестное фосфорнпирование активнрованными киназными доменами сигнальная молекула нормальны тирозинхи домен киназной активации не происходит НТНС341В'А~555НОК Рис.
15.55. Активация и инактивация КТК посредством димериэацин. а] Нормальные рецепторы в ответ на связывание лигзнда димериэуются. Двз кинаэных домена перекрестно фосфорилируют друг друга, в результате чего усиливается ик активность, и они фосфорилируют другие сайты на рецепторах. б) Мутантный рецептор с инактиви рован ным кинзэным доменом способен нормально димериэоваться, но не способен перекрепно фосфорилировать нормальный рецептор в димере. Поэтому, если мутантные рецепторы присутствуют в избьпке, они будут блокировать сигнализацию нормальных рецепторов — этот процесс называется доминантно-негативной регуляцией.
Клеточные биологи чапо используют такой подход для ни тиби рова ния в клетке определенного типа КТК и установления его нормальной функции. Сходные стратегии применимы для ингибировзния других различных типов рецепторов и внутриклеточных сигнальных белков, функционирукхцих в составе димеров или крупных олигомеров. нс на самом рецепторе, а на специализированном стыковочном белке — субстралте ггггп~линового рецептора г (1пзп!гп КесерСог онЬэсгаСе-!, Лс5гг. Сначала актиннрованный рецептор трансавтофосфорилирует свои киназные домены, которые Рис. 15 54. Связывание внутриклеточ ныл сигнальных белков с еосбютирозинами на антивирован ныл НТК. Активированный рецептор и связанные с ним сигнальные белки образуют сигнальный комплекс, передающий сигнал по множественным сигнальным путям. затем фосфорилируют 1КЯ1 по нескольким тирозииам.
В результате образуется значительно больше сайтов докиига, чем было бы только иа самом рецепторе (см. рис. 15.22). Пекоторые другие КТК также используют стыковочные белки для уве личеиия размера сигнального комплекса. 15З.З. Белки, несущие ЬН2-домен, связывают фосфорипированные тирозины С фосфотирозииами иа активироваииых КТК (или стыковочными белками, иа пример 1КЯ1) могут связываться разиообразиые виутриклеточные сигнальные белки. Оии способствуют передаче сигнала внутрь клетки в основном за счет последовательных белок белковых взаимодействий, огюсредоваииых модульными доменами взаимодействия (см.
выше). Часть связавшихся белков представляет собой ферменты, как например, фосфолипаза С-у (Р$Ху), действующая так же, как фосфолипаза С )), путем активации ииозитолфосфолипидиого сигиальиого пути (см. рис. 15.38 и 15.39). Посредством этого пути КТК способны увеличить концентрацию цитоплазматического Сат' и активировать РКС. Другим ферментом, связываюшимся с этими рецепторами, является цитоплазматическая тирозиикииаза 5гс, которая фосфорилирует другие сигнальные белки по тирозииам.
Еше один фермент — это фосфоинозитид.З киназа (Р13 киназа), в основном фосфорилируюшая липиды, а ие белки; как мы обсудим дальше, фгх.форилироваииые липиды служат сайтами докиига для привлечения различных сигнальных белков к плазматической мембране. Виутриклеточиые сигнальные белки, связываюшиеся с фосфотирозииами иа активироваииых КТК или стыковочных белках, имеют различную структуру и выполняют различные функции. Однако обычно оии несут высококоисервативиые 15.3.
Сигнализация поверхностных рецепторов 1421 фосфотирозин-связывающие домены: ЯН2-домены (от англ. Я с Ьото/оду гед(оп— область гомологии с 5гс) или, реже, РТВ-домены (от англ. РЬозрЬо(угоз(пе-Ь(пд(пд — фосфотирозин-связывающие). Узнавая определенные фосфорилированные тирозины, эти небольшие домены взаимодействия позволяют несущим их белкам связываться с активированными КТК и многими другими внутриклеточными сигнальными белками, временно фосфорилированными по тирозинам (рис. 15.55). Как отмечено выше, многие сигнальные белки также несут домены взаимодействия, позволяющие им специфически взаимодействовать с другими белками в процессе сигнализации. В число таких доменов входит 5Н3-домен, связывающий обогащенные пролином мотивы внутриклеточных белков (см.
Рис. 15.33). Человеческий геном кодирует около 115 ЯН2-доменов и около 295 5НЗ-доменов. Не все белки, связывающие активированные КТК посредством ЯН2-доменов, передают сигнал дальше внутрь клетки. Некоторые, наоборот, ослабляют процесс сигнализации, создавая отрицательные обратные связи. Одним из таких белков является с-СЫ-белок, который способен связываться с некоторыми активированными рецепторами и убиквитинировать их, ковалентно присоединяя одну молекулу убиквитина к одному или нескольким сайтам на рецепторе (этот процесс называют моноубиквитинированием, тогда как при полиубиквитинировании к белку добавляется одна или несколько длинных цепей убиквитина). Моноубиквитинирование индуцирует эндоцитоз и деградацию рецепторов в лизосомах — это пример даун- регуляции рецепторов (см. рис, 15.29).
Эндоцитозные белки, содержащие мотивы взаимодействия с убиквитином (13Ь1цпй1п-1п(егасйоп Мой(з, (ЧМ), узнают моноубиквитинированные КТК и направляют их сначала в клатриновые везикулы, а затем в лизосомы (см. главу 13). Мутации, инактивирующие с-СЫ-зависимую даун-регуляцию КТК, приводят к продолжительной сигнализации КТК и, следовательно, развитию рака. Как и в случае ОРСК, индуцированный лигандом эндоцитоз КТК не всегда ослабляет сигнализацию. В некоторых случаях КТК эндоцитируются вместе со связанными сигнальными белками и продолжают сигнализировать из эндосом или других внутриклеточных компартментов.
Например, благодаря этому механизму фактор роста нервов (МОЕ) связывается со своим специфическим КТК (носящим название ТгкА) на конце длинного аксона нервной клетки и посылает сигналы в тело клетки на большом расстоянии. В данном случае сигнальные зндоцитозные пузырьки, содержащие ТгкА со связанными внутри ХОР и сигнальными белками на цитоплазматической стороне, транспортируются вдоль аксона в тело клетки, где они сигнализируют о выживании клетки. Некоторые сигнальные белки почти полностью состоят из доменов 5Н2 и ЯНЗ и служат адаптерами для сопряжения фосфорилированых по тирозину белков с другими белками, не несущими собственного ЯН2-домена (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
