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1979년의 돌파구: 새로운 단백질 변형의 신비한 과정이 어떻게 발견되었습니까?
1979년에 과학계는 단백질 인산화의 새로운 장을 연 획기적인 발견에 직면했습니다. 그 해 여름, 폴리케티드바이러스의 T 단백질 및 v-Src와 관련된 키나제 활성에 대한 연구를 통해 티로신 인산화가 발견되었습니다. 이 과정에는 주로 티로신 키나제라고 불리는 효소를 통해 인산염(PO43-)이 단백질의 티로신 잔기로 전달되는 과정이 포함됩니다.
티로신 인산화는 신호 전달과 효소 활성 조절의 핵심 단계입니다.
이 발견에 이어 Src는 최초의 티로신 키나제가 되었으며, 이로 인해 알려진 티로신 키나제의 수가 급격히 증가했습니다. 신속한 DNA 서열 분석 기술과 PCR의 출현으로 새로운 티로신 키나제와 수용체 티로신 키나제의 발견이 급증했습니다. 2002년 현재 알려진 인간 티로신 키나제 90개 중 58개가 수용체 티로신 키나제입니다. 동시에 108개의 단백질 포스파타제가 인산염을 제거하는 역할을 하여 키나제와 포스파타제 사이의 길항 관계를 입증합니다.
신호전송의 핵심
Ushiro와 Cohen은 1980년에 세포내 과정에서 티로신 인산화의 조절 역할을 밝혔으며 이것이 포유류 세포에서 티로신 키나제 활성에 어떻게 영향을 미치는지 보여주었습니다. 후속 연구에서는 이러한 변화가 Ras-MAPK 신호 전달 경로의 기초임을 보여주었습니다. 이 신호 전달 경로의 핵심 단계는 다음과 같습니다. <올>
이 전도 과정은 유전자에서 생성물로의 신호 전달을 유발하여 세포 성장과 번식에 영향을 미칩니다.
티로신 키나제 카테고리 및 기능
티로신 키나제는 수용체 티로신 키나제와 비수용체 티로신 키나제의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 수용체 티로신 키나제는 활성화 리간드에 결합할 수 있는 N 말단 세포외 결합 도메인을 가지고 있으며, 비수용체 티로신 키나제는 주로 일부 투과성 전사 변형을 통해 막에 결합되는 세포내 용해성 단백질입니다.
단백질 티로신 키나제는 ATP에서 티로신 잔기로 감마-인산염의 전달을 촉매하는 반면, 단백질 티로신 포스파타제는 인산염 제거를 담당합니다. 인산염 그룹의 방출과 재도입의 이러한 동적 균형은 세포 성장, 분화 및 대사 과정에 중요합니다.
티로신 인산화의 다양한 역할
세포 성장 인자 신호 전달에서는 특정 표적 단백질의 티로신 인산화가 필요하며, 이는 효소 활성을 촉진합니다. EGF, PDGF 또는 FGF와 같은 성장 인자의 자극 하에서 해당 SH2 도메인은 특정 포스포티로신에 결합하여 포스포리파제 C의 활성화를 촉진할 수 있습니다.
티로신 인산화의 초기 신호는 세포 증식, 이동 및 부착을 효과적으로 조절할 수 있습니다.
또한 티로신 인산화는 세포 모양, 접착 및 이동에도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, p140Cap 단백질은 세포가 인테그린 리간드에 부착된 후 15분 이내에 빠르게 인산화됩니다. 이러한 빠른 반응은 세포 행동의 조절에서 티로신 인산화의 중심 역할을 보여줍니다.
질병과의 연관성
티로신 키나제 활성의 변화는 암, 당뇨병, 병원성 감염을 비롯한 많은 질병과 밀접한 관련이 있습니다. CD4 매개 음성 신호 전달 메커니즘을 이해하는 것은 HIV로 인한 CD4+T 림프구의 점진적인 고갈을 연구하는 데 매우 중요합니다. HIV 감염의 경우 활성화된 B세포형 미만성 거대 B세포 림프종(DLBCL)에서 JAK1은 비고전적 후성유전적 조절 메커니즘을 통해 IL-6 및 IL-10 사이토카인을 활성화하여 티로신 키나아제가 HIV 감염에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다. 질병 과정.
미래를 바라보며
티로신 인산화의 발견과 이해는 생명 활동의 기본적인 생물학적 과정을 밝힐 뿐만 아니라 의학 연구와 치료에 새로운 가능성을 열어줍니다. 기술이 발전함에 따라 이 과정에 대한 우리의 이해는 계속 깊어질 것이며 아마도 더 많은 질병에 대한 해결책을 찾게 될 것입니다. 그렇다면 미래의 과학적 탐구를 통해 우리는 더 많은 생명의 신비를 풀고 인류 건강에 더 큰 기여를 할 수 있을까요?
