Language
Country/Area
No result found
Terobosan tahun 1979: Bagaimana proses misterius modifikasi protein baru ditemukan?
Pada tahun 1979, komunitas ilmiah menemukan penemuan terobosan, yang membuka babak baru dalam fosforilasi protein. Musim panas itu, penelitian tentang aktivitas kinase yang terkait dengan protein T dan v-Src pada virus poliketida menghasilkan penemuan fosforilasi tirosin. Proses ini melibatkan pemindahan fosfat (PO43−) ke residu tirosin dalam protein, terutama melalui enzim yang disebut tirosin kinase.
Fosforilasi tirosin merupakan langkah kunci dalam transduksi sinyal dan pengaturan aktivitas enzim.
Setelah penemuan ini, Src menjadi tirosin kinase pertama, yang menyebabkan peningkatan pesat dalam jumlah tirosin kinase yang diketahui. Dengan munculnya teknologi sekuensing DNA cepat dan PCR, penemuan tirosin kinase baru dan reseptor tirosin kinase telah menjamur. Hingga tahun 2002, 58 dari 90 tirosin kinase manusia yang diketahui adalah reseptor tirosin kinase. Pada saat yang sama, 108 protein fosfatase berperan dalam menghilangkan fosfat, yang menunjukkan hubungan antagonis antara kinase dan fosfatase.
Inti dari transmisi sinyal
Ushiro dan Cohen mengungkapkan peran regulasi fosforilasi tirosin dalam proses intraseluler pada tahun 1980 dan menunjukkan bagaimana hal itu memengaruhi aktivitas tirosin kinase dalam sel mamalia. Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa perubahan ini merupakan dasar dari jalur pensinyalan Ras-MAPK. Jalur pensinyalan ini terlibat dalam transmisi sinyal proliferasi. Langkah-langkah intinya meliputi:
- Pengikatan faktor pertumbuhan dan reseptor
- Dimerisasi dan autofosforilasi reseptor
- Penggabungan reseptor dan protein domain SH2 adaptor
- Aktivasi Ras dan pensinyalan MAP kinase berikutnya ke dalam genom
Proses konduksi ini memicu transduksi sinyal dari gen ke produk, yang memengaruhi pertumbuhan dan reproduksi sel.
Kategori dan fungsi tirosin kinase
Tirosin kinase dapat dibagi menjadi dua kategori utama: tirosin kinase reseptor dan tirosin kinase non-reseptor. Tirosin kinase reseptor memiliki domain pengikatan ekstraseluler N-terminal yang dapat mengikat ligan pengaktif; tirosin kinase non-reseptor terutama merupakan protein larut intraseluler yang terikat pada membran melalui beberapa modifikasi transkripsi pascapermeabel.
Protein tirosin kinase mengkatalisis pemindahan gamma-fosfat dari ATP ke residu tirosin, sementara protein tirosin fosfatase bertanggung jawab atas pembuangan fosfat. Keseimbangan dinamis antara pelepasan dan pengenalan kembali gugus fosfat ini sangat penting untuk pertumbuhan sel, diferensiasi, dan proses metabolisme.
Berbagai peran fosforilasi tirosin
Dalam pensinyalan faktor pertumbuhan sel, fosforilasi tirosin pada protein target tertentu diperlukan, yang mendorong aktivitas enzimatiknya. Di bawah stimulasi faktor pertumbuhan seperti EGF, PDGF atau FGF, domain SH2 yang sesuai dapat mengikat fosfotirosin tertentu, sehingga mendorong aktivasi fosfolipase C.
Sinyal awal fosforilasi tirosin dapat secara efektif mengatur proliferasi, migrasi, dan adhesi sel.
Selain itu, fosforilasi tirosin juga memainkan peran penting dalam bentuk, adhesi, dan pergerakan sel. Misalnya, protein p140Cap difosforilasi dengan cepat dalam waktu 15 menit setelah sel menempel pada ligan integrin. Respons cepat ini menunjukkan peran utama fosforilasi tirosin dalam pengaturan perilaku sel.
Hubungan dengan penyakit
Perubahan aktivitas tirosin kinase terkait erat dengan banyak penyakit, termasuk kanker, diabetes, dan infeksi patogen. Memahami mekanisme pensinyalan negatif yang diperantarai CD4 sangat penting untuk mempelajari penipisan bertahap limfosit T CD4+ yang disebabkan oleh HIV. Dengan infeksi HIV, pada limfoma sel B besar difus (DLBCL) mirip sel B yang diaktifkan, JAK1 mengaktifkan sitokin IL-6 dan IL-10 melalui mekanisme regulasi epigenetik non-klasik, yang menunjukkan bahwa tirosin kinase berperan penting dalam proses penyakit.
Menatap masa depan
Penemuan dan pemahaman fosforilasi tirosin tidak hanya mengungkap proses biologis dasar dalam aktivitas kehidupan, tetapi juga membuka kemungkinan baru dalam penelitian dan pengobatan medis. Seiring kemajuan teknologi, pemahaman kita tentang proses ini akan terus mendalam, mungkin mengarahkan kita untuk menemukan solusi bagi lebih banyak penyakit. Jadi, dalam eksplorasi ilmiah di masa depan, dapatkah kita mengungkap lebih banyak misteri kehidupan dan memberikan kontribusi yang lebih besar bagi kesehatan manusia?
