受体酪氨酸激酶

[所属分类:公司新闻] [发布时间:2021-3-31] [发布人: ] [阅读次数:] [返回]

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受体酪氨酸激酶(receptor protein tyrosine kinase, RPTKs)

RPTKs是最大的一类酶联受体， 它既是受体，又是酶， 能够同配体结合，并将靶蛋白的酪氨酸残基磷酸化。所有的RPTKs都是由三个部分组成的:含有配体结合位点的细胞外结构域、单次跨膜的疏水α螺旋区、含有酪氨酸蛋白激酶(PTK)活性的细胞内结构域。

受体酪氨酸激酶(RPTK)是许多多肽生长因子，细胞因子和激素的高亲和性细胞表面受体。在人类基因组中鉴定的90种独特的酪氨酸激酶基因中，有58种编码受体酪氨酸激酶蛋白。 受体酪氨酸激酶不仅被证明是正常细胞过程的关键调节因子，而且还在许多类型的癌症的发展和恶化中起关键作用。 受体酪氨酸激酶的突变会激活一系列信号级联反应，这些级联反应对蛋白质表达有很多影响。 受体酪氨酸激酶是酪氨酸蛋白激酶家族的一部分，其中包括含有跨膜结构域的受体酪氨酸激酶蛋白，以及不具有跨膜结构域的非受体酪氨酸激酶。

主要类型

RPTKs的主要类型

已发现50多种不同的RPTKs,主要的几种类型包括:

①表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF) 受体;

②血小板生长因子(platelet-derived growth factor, PDGF) 受体和巨噬细胞集落刺激生长因子(macrophage colony stimulating factor, M-CSF)受体;

③胰岛素和胰岛素样生长因子-1 (insulin and insulin-like growth factor-1, IGF-1) 受体;

④神经生长因子(nerve growth factor, NGF) 受体;

⑤成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF) 受体;

⑥血管内皮生长因子(vascularendothelial growth factor, VEGF)受体和肝细胞生长因子 (hepatocyte growth factor, HGF) 受体等。

通路及模式

RTKs介导的信号通路及其基本模式

受体酪氨酸激酶在没有同信号分子结合时是以单体存在的，并且没有活性;一旦有信号分子与受体的细胞外结构域结合，两个单体受体分子在膜上形成二聚体，两个受体的细胞内结构域的尾部相互接触，激活它们的蛋白激酶的功能，结果使尾部的酪氨酸残基磷酸化。磷酸化导致受体细胞内结构域的尾部装配成一个信号复合物(signaling complex)。刚刚磷酸化的酪氨酸部位立即成为细胞内信号蛋白(signaling protein)的结合位点，可能有10~20种不同的细胞内信号蛋白同受体尾部磷酸化部位结合后被激活。信号复合物通过几种不同的信号转导途径，扩大信息，激活细胞内一系列的生化反应;或者将不同的信息综合起来引起细胞的综合性应答(如细胞增殖)。

信号转导

通过多种方式，细胞外配体结合通常会引起或稳定受体二聚化。这使得每个受体单体的细胞质部分中的酪氨酸被其伴侣受体反式磷酸化，从而通过质膜传播信号。 活化受体内特定酪氨酸残基的磷酸化为含有SH2结构域和磷酸酪氨酸结合(PTB)结构域的蛋白提供了结合位点。 含有这些结构域的蛋白质包括Src和磷脂酶Cγ。与受体结合的这两种蛋白质的磷酸化和活化引发了信号转导通路。与活化受体相互作用的其他蛋白质作为衔接蛋白，并且自身没有内在酶活性。这些衔接蛋白将RTK活化与下游信号转导通路联系起来，例如MAP激酶信号级联反应。 有一个重要的信号转导通路包含酪氨酸激酶受体c-met，c-met是在肌肉发生过程中，迁移中的成肌细胞的存活和增殖所必需的。缺乏c-met会破坏继发性肌细胞生成，并且如同LBX1一样，可以防止肢体肌肉组织的形成。FGF(成纤维细胞生长因子)与其RTK受体的这种局部作用被归类为旁分泌信号传导。由于RTK受体磷酸化多个酪氨酸残基，它们可以激活多种信号转导通路。

调控

受体酪氨酸激酶(RTK)途径受各种正反馈回路的严格调节。 因为RTK协调多种细胞功能，例如细胞增殖和分化，所以必须对它们进行调节以防止细胞功能发生严重异常，例如癌症和纤维化。

蛋白酪氨酸磷酸酶

蛋白质酪氨酸磷酸酶(PTP)是一组具有磷酸酪氨酸特异性磷酸水解酶活性的催化结构域的酶。PTP能够以正向和负向改变受体酪氨酸激酶的活性。 PTP可以使RTK上活化的磷酸化酪氨酸残基去磷酸化，这实际上导致信号终止。 有关PTP1B(一种广为人知的参与细胞周期和细胞因子受体信号调节的PTP)的研究表明，它可以使表皮生长因子受体 和胰岛素受体去磷酸化。 另一方面，一些PTP是在细胞信号增殖中起积极作用的细胞表面受体。细胞表面糖蛋白Cd45在抗原刺激的特异性磷酸酪氨酸的去磷酸化中发挥关键作用，而这抑制Src途径。

赫斯达汀

赫斯达汀(Herstatin)是ErbB家族的自抑制剂， 它与RTK结合并阻断受体二聚化和酪氨酸磷酸化。 用赫斯达汀转染CHO细胞响应于EGF会导致受体寡聚化、克隆生长和受体酪氨酸磷酸化的减少。

受体胞吞作用

活化的RTK可以进行内吞作用，导致受体数量下调，最终导致信号级联减弱。 其分子机制涉及通过网格蛋白介导的内吞作用吞噬RTK，使其在细胞内降解。