酪氨酸激酶

什么是酪氨酸激酶?

酪氨酸激酶是 在生化意义上在功能上与蛋白激酶相关的蛋白。 蛋白激酶可逆地(可能发生反应)将磷酸基团转移到氨基酸酪氨酸的OH基团(羟基)上。 磷酸基团转移到另一种蛋白质的酪氨酸的羟基上。 通过上述可逆的磷酸化,酪氨酸激酶可以决定性地影响 蛋白质 因此在信号转导途径中起着重要的作用。 酪氨酸激酶作为药物靶标的功能主要用于治疗,例如在肿瘤学中。

任务与功能

为了理解其功能,必须首先将酪氨酸激酶细分为膜结合和非膜结合的酪氨酸激酶。 膜结合酪氨酸激酶可能具有其自身的蛋白激酶活性,从而激酶功能被激活为受体复合物的一部分。 细胞膜。 否则,膜结合的酪氨酸激酶可能在功能上与受体复合物相连,但可能不直接位于受体复合物中。

在这种情况下,酪氨酸激酶和受体形成一个键,特定信号通过该键通过受体传递给激酶。 在非膜结合的酪氨酸激酶的情况下,该激酶位于细胞的细胞质或细胞核中。 根据具有相关功能的结构设计,可以给出酪氨酸激酶的不同实例。

膜结合酪氨酸激酶的例子是 胰岛素 受体,EGF受体,NGF受体或PDGF受体。 这表明使用酪氨酸激酶的信号级联反应是人体中至关重要的过程。 的 胰岛素 受体调节胰岛素的释放 胰腺 在用餐方面。

EGF受体对几种配体(包括EGF或TNF-α)具有特异性结合位点。 作为蛋白质配体,EGF(表皮生长因子)作为生长因子(细胞增殖和分化)起着重要作用。 另一方面,TNF-α是人体内最强的促炎标记之一,并且在炎症的诊断中起重要的诊断作用。

PDGF反过来又是血小板释放的生长因子(血液 血小板),它会导致伤口闭合,并且根据目前的研究发现,它在肺动脉高压的发展中也起着重要作用。 非膜结合酪氨酸激酶的实例是ABL1和Janus激酶。 原则上,在酪氨酸激酶的情况下,具有特定信息的信号级联总是以相同的定型方式进行。

首先,合适的配体必须结合通常位于细胞表面的受体。 这种连接通常是通过配体和受体的蛋白质结构一致(键锁原理)或通过与受体的某些化学基团(磷酸根,硫酸根等)结合而建立的。 受体的蛋白质结构通过连接而改变。

特别是在酪氨酸激酶中,受体形成同二聚体(两个相同的蛋白质亚基)或异二聚体(两个不同的蛋白质亚基)。 所谓的二聚化可导致酪氨酸激酶的活化,如上所述,酪氨酸激酶直接位于受体中或位于受体的细胞质侧(面向细胞内部)。 通过活化,受体的酪氨酸残基的羟基与磷酸基团连接(磷酸化)。

这种磷酸化作用为细胞内定位产生识别位点 蛋白质,随后可以绑定到它们。 他们通过特定的序列(SH2域)来完成此操作。 与磷酸基团结合后,高度复杂的信号级联被触发 细胞核,进而导致磷酸化。

应当指出,酪氨酸激酶的磷酸化会影响 蛋白质 在两个方向上。 一方面,它们可以被激活,但另一方面也可以被灭活。因此,酪氨酸激酶活性的失衡可能导致过度刺激与生长因子相关的过程,最终导致增加体细胞的增殖和去分化(细胞遗传物质的损失)。 这些是肿瘤发展的经典过程。 然而,酪氨酸激酶的调控机制缺陷也对酪氨酸激酶的发展起决定性作用。 糖尿病胰岛素 受体), 动脉硬化,肺动脉高压,某些形式的 白血病 (尤其是CML)或非小型储存格 癌症 (NSCLC)。