Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 291
Текст из файла (страница 291)
Рис. 15.22). Такого типа адаптерные белки способствуют сопряжению активированных КТК с важным сигнальным белком Яаз. Каз — это мономерная СТРаза, способная активировать многочисленные сигнальные пути, которые мы сейчас и обсудим. 1$.3.4. Белок Кав относится к крупному семейству мономерных бТРаз Суперсемейство Каз состоит из различных семейств мономерных ОТРаз, но только семейства Каз и Кйо передают сигналы от поверхностных рецепторов нный иназный а) сайт связывания боковой цепи аминокислоты ЗН2-домены ЗНЗ-домены сайт связывания фосфотирозина НН, ОООН Рис. 15.55.
Связывание содержащих 5Н2-домен внутриклеточных сигнальных белков с активированным рецептором Р06Г, а) Рецептор Р06Г содержит пять фосфотирозиновых сайтов до«инга; три — а области киназной вставки и два — на С-конце. С зтими сайтами, как показано, связываются три сигнальных белка.
Числа справа указывают на положения тирозиное в полипептидной цепи. Сайты докинга идентифицированы методами рекомбинантных ДН К путем мутаций определенных ти роз ннов на рецепторе, Мутации тирозинов 1009 и 1021, например, препятствуют связыванию и активации РЕСу, т. е. рецептор перестает стимулировать инозитолфосфолипидный сигнальный пугь. Показаны положения доменов 5Н2 [красные) и 5НЗ (голубые) в трех сигнальных белках. Щополнительные фосфотирозиновые сайты докинга на рецепторе, включая сайты связывания цитоплазматической тирозинкиназы и двух адаптерных белков, не показаны.] Неизвестно, сколько сигнальных белков может одновременно связываться с рецептором.
б) Определенная методом рентгеновской кристаллографии трехмерная структура 5Н2-домена. «Карман«, связывающий фосфоти розин, показан справа желгпым, а «карман« связывания определенной аминокислотной боковой цепи (в данном случае изолейцина) — желтым слева (см. также рис. 3.39). в) 5Н2-домен напоминает штепсель, он способен встраиваться практически в любой участок белка без нарушения его структуры или функции [см. главу 3). Поскольку каждый домен несет отдельные сайты для узнавания фосфотирозина и определенной аминокислотной боковой цепи, различные 5Н2-домены узнают фосфотирозины в контексте различных окружающих их аминокислотных последовательностей.
(б, основано на данных из 6. ууаЫпап ет а[., Себ 72: 779-790, 1993. С любезного разрешения издательства Ейеиег.) (таблица 15.5). Взаимодействуя с различными внутриклеточными сип>альными белками, единственный представитель семейств Каз или Кйо способен скоординиро- ванно распространить сигнал по нескольким ра>личным сип>альным путям. Таким образом. белки Каз и Кйо выполняя>т функцию Распределителей сигнала.
Таблица 15.5. Суперсемейстео йаз мономерныя бтоаз 'г(-йаз,,К-Над М-Наз НиеЬ Нио,йас.Сбс42 НЬо" НаЬ1-бп НаЬ" . У человека обнаружено три основных близкородственных белка Йав ()з-, К и 1ч Йаз — см. таблицу 15.5). 11есмотря на то что онн выполняют немного раз личные функции.
считается, что они действуют по одному и тому же механизму, позтому мы будем называть их просто Йаз. Как и многие другие мономерные ОТРазы, Йлз содержит одну или несколько ковалентно связанных лицвдных групп, заякоривающих белок на цитоплвзматической стороне той мемГ>раны, в которой он функционирует. Как правило, Каз встречаются в плазматической мембране, откуда они передают сигналы в другие области клетки. Йаа часто используются, например, когда от КТК поступает сигнал, требующий изменения зкспрессии генов, как бывает при стимуляции пролиферации или дифференциации клеток. Если ингибировать функционирование Йаз путем микроинъекции нейтрализующих анти Каа анти тел нли доминантно негативной мутантной формы Йаз, клеточные пролиферация и дифференциация, в норме индуцнруемые активированными КТК, не п(мзисходят.
30." опухолей в человеческом организме несут гиперактивную мутантную форму Йав, вносяп1ую вклад в неограниченную пролиферацию раковых клеток. Как и другие СТР связывающие белки, Кав действуют как молекулярные переключатели и имеют два различных конформационных состояния: активное— при связанном СТР и неактивное — при связанном СОР (см. рис.
15.18, б). Как обсуждалось выше, активность мономерных СТРаз, в том числе Каз, регулируется двумя классами сигнальных белков. влияюп>их на переход между активным и неактивным состояниями (см. рис. 15.!9). Факторы обмена гуаниновьп нуклеоти дов Иаз (Йаз-СЕР) стимулируют диссоциацию С1)Р и последующий захват СТР из цитозоля, то есть акпгвируют Йаз, <лТРаза активирующие белки Лаз (Йаз(аАР) увеличивают скорость гидролиза связанного ОТР, т.е. инактивируют Каз. 'Семейства Кьв нгкул<дав>ся в главе16, Гклкн Трехмерная гщуктура Кав н<к<Г<ран<сна на рнс. 3.72.
передача сигнзловот НТК. активирует гПОО дян' стимуляции ю>еточного роста актиеируегсдМН-заеисимыйяГ;влияет на здге« зию клетокза счет активации интегйинов передают сигналы,от поеерхнос> ных рецепто- ров на цитоскелет и друпае органелды регулируют сборяубелксжой кайый на внутри- ялеточных пузырьках регулирует' внутриклеточный еезикулярный транспорт регулирует сборку митотяче<ского веретена де пения н яде<рнйй транспоб<т Рг(к<и белков' АКК н Кав —. в глав< 13. Кав — н гланах 12 н 17 Рис. 15.57.
Сборка 4юторецепторнык клеток в развивающемся омматидии дрозофилы. Клетки по следовательно рекрутируются и становятся фоторецепторами, начиная с ЯВ и заканчивая К7. иарушеи, привел к идентификации гена Вгтсге о7 зеоеп1езз (Возз, «иевеста без седьмогоь), кодируюшего лигаид КТК Веу. Возз — это семипроходиый траисмем брапиый белок, экспрессирующийся исключительно иа поверхности прилегающих клеток К8, и когда он связывает и активирует Яеу, предшественник клетки К7 дцффереццирусяся в фоторецептор К7. Белок Яеч также экспрессируется иа нескольких других клетках предшественииках развивающегося омматидия, ио эти клетки с К8 ие взаимодействуют; таким образом, белок Беу не активируется и эти клетки ие становятся фоторецепторами К7.
Компоненты виутриклеточиого сигиальиого пути, активируемого 8еу в клетках предшественниках К7, оказалось сложнее идентифицировать, чем рецептор и его лигапд, поскольку ипактивируктщие их мутации оказались летальными. Проблема была решена путем геиегического скрииипга мушек с частично ииактивированиым белком Яеу. Один из идентифицированных генов кодируег белок Каз.
Мушки, у которых обе копии гена Роз ииактивируются мутацией, погибают, тогда как мушки только с одной неактивной копией выживают. Но когда мушка несет в развиваю шихся глазах частично неактивный белок Беу, ииактивирующая мутастия одной копии гена Раз приводит к потере К7. Более того, если один из генов Раз сделать при помощи мутации гиперактивпым, К7 развивается даже в мутаитах, у которых одиовремеиио неактивны 5ео и Воя. Эти данные указывают на то, что Каз действует в одном сигиальпом пути с Беу, и его активация в клетках предшественниках К7 является необходимым и достаточным условием запуска дифференциации К7.
Второй геи, идентифицированный при генетическом скрииииге, иазывается Яоп о7'-зеоеп1езз (5оз, «сыи без седьмогоь). Ои кодирует Каз ОЕГ, необходимую зля того, чтобы 8еу КТК активировала Каз. Третий ген (носящий название с)г)т) кодирует адаптерный белок, сопрягающий рецептор 8еу и белок 5оз; 8Н2 домен ;щаптера Ог1с связывает активироваииый Яеу, а его ЯНЗ-домены связывают Коз ( рис. 15.58). Такой тип генетического скрипиига, при котором организмы с частично иарушеииыми компонентами генетического пути используются для идентификации генов, кодирующих друпп. белки пути, в настоящее время широко и успешно используется для решения разнообразных задач.
Биохимические и молекулярно биологические исследования показали, что и клетках млекопитающих сопряжение КТК и Каз происходит по сходному механизму. Адаптерный белок в данном случае называется ССЬ2, а Каз-ОЕГ тоже шюывается Коз (см. рис. 15.22). Интересно, что у млекопитанзщих, когда 8оз акти пирует Каз, Каз еще сильнее стимулирует Воз, и образуется простая положительная обратная связь.
Не только КТК активируют Каз. Сам и диацилглицерии, например, активируктг Каз-ОЕГ, располагающуюся в мозге; эта Каз ОЕГ способна независимо от 8оз сопрягать ОРСК с активацией Каз. 1426 Частьтть Внутренняя организация кпвтки ахтивироразуввй Зеч НТ ,; „' -' .„ь.айт)(т(8(8)88(зй())ТГ)фууф- т, с Рис. 15.58. Квк 5еч КТК активирует Явз в глазу мушки. Активация 5еч нв поверхности клетки- предшественника К7 белком Вова расположенным нв поверхности КВ, активирует Яаз-ВЕЕ 5оз посредством адаптерного белка Огн Огх при помощи 5Н2доменв узнает определенный фосфорилированный ти розин на белке 5еч и взаимодействует с 5оз посредством двух 5НЗ-доменов.
5оз заставляет неактивный белок Ввз обменять связанный ООР на ПТР что приводит к активации Язз и передаче сигнала дальше внутрь клетки. В результате клетка-предшественник К7 дифференцируется в УФ-чувствительную фоторецепторную клетку. В активном состоянии Каэ, как мы обсудим дальше, активирует различные сигггальные белки, передающие сигнал дальше внутрь клетки.
стзосфорилирование тирозина и акптвация Каз активированными ВТК обычно неггродолжнтетьны (рис. (5.59). Тгг)юзггн специфичные протеинфосфатазы быстро снимают фосфорилирование, а САР индуцируют инактивацию активированных Паз за счет гидролиза СТР до СОР. Чтобы стимулировать дифференциацию или пролиферацню клеток, эти короткоживущие сигнальные процессы должны быть преобржюваны в долгоживущие, способные поддерживать сигнал и передавать его дальше в ядро для изменения профиля экспрессии генов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
