Language
Country/Area
No result found
Прорыв 1979 года: как был открыт загадочный процесс новой модификации белка?
В 1979 году научное сообщество столкнулось с революционным открытием, открывшим новую главу в фосфорилировании белков. Тем летом исследование киназной активности, связанной с белком Т и v-Src в поликетидвирусе, привело к открытию фосфорилирования тирозина. Этот процесс включает перенос фосфата (PO43-) на остатки тирозина в белках, в первую очередь с помощью ферментов, называемых тирозинкиназами.
Фосфорилирование тирозина является ключевым этапом передачи сигнала и регуляции активности фермента.
После этого открытия Src стала первой тирозинкиназой, что привело к быстрому увеличению числа известных тирозинкиназ. С появлением технологии быстрого секвенирования ДНК и ПЦР открытие новых тирозинкиназ и рецепторных тирозинкиназ резко возросло. По состоянию на 2002 год 58 из 90 известных тирозинкиназ человека являются рецепторными тирозинкиназами. В то же время 108 протеинфосфатаз играют роль удаления фосфата, демонстрируя антагонистические отношения между киназами и фосфатазами.
Ядро передачи сигнала
Уширо и Коэн выявили регуляторную роль фосфорилирования тирозина во внутриклеточных процессах в 1980 году и показали, как оно влияет на активность тирозинкиназы в клетках млекопитающих. Последующие исследования показали, что это изменение лежит в основе сигнального пути Ras-MAPK. Этот сигнальный путь участвует в передаче сигналов пролиферации. Его основные этапы включают:
<ол>Этот процесс проводимости запускает передачу сигнала от генов к продуктам, влияя на рост и размножение клеток.
Категории и функции тирозинкиназ
Тирозинкиназы можно разделить на две основные категории: рецепторные тирозинкиназы и нерецепторные тирозинкиназы. Рецепторные тирозинкиназы имеют N-концевой внеклеточный связывающий домен, который может связываться с активирующими лигандами; нерецепторные тирозинкиназы представляют собой в основном внутриклеточные растворимые белки, которые связываются с мембранами посредством некоторых постпроницаемых транскрипционных модификаций.
Протеинтирозинкиназа катализирует перенос гамма-фосфата от АТФ к остаткам тирозина, а протеинтирозинкиназа отвечает за удаление фосфата. Этот динамический баланс высвобождения и повторного введения фосфатных групп имеет решающее значение для роста, дифференцировки и метаболических процессов клеток.
Множество ролей фосфорилирования тирозина
Для передачи сигналов фактора роста клеток требуется фосфорилирование тирозина определенных белков-мишеней, что способствует их ферментативной активности. При стимуляции факторов роста, таких как EGF, PDGF или FGF, соответствующий домен SH2 может связываться со специфическим фосфотирозином, тем самым способствуя активации фосфолипазы C.
Ранний сигнал фосфорилирования тирозина может эффективно регулировать пролиферацию, миграцию и адгезию клеток.
Кроме того, фосфорилирование тирозина также играет важную роль в форме клеток, адгезии и движении. Например, белок p140Cap быстро фосфорилируется в течение 15 минут после того, как клетки прикрепятся к лигандам интегрина. Этот быстрый ответ демонстрирует центральную роль фосфорилирования тирозина в регуляции поведения клеток.
Связь с заболеванием
Изменения активности тирозинкиназы тесно связаны со многими заболеваниями, включая рак, диабет и патогенные инфекции. Понимание механизма негативной передачи сигналов, опосредованного CD4, имеет большое значение для изучения постепенного истощения CD4+ Т-лимфоцитов, вызванного ВИЧ. При ВИЧ-инфекции при активированной B-клеточноподобной диффузной крупноклеточной лимфоме (DLBCL) JAK1 активирует цитокины IL-6 и IL-10 посредством неклассических эпигенетических регуляторных механизмов, показывая, что тирозинкиназы играют важную роль в процесс болезни.
Взгляд в будущее
Открытие и понимание фосфорилирования тирозина не только раскрывает основные биологические процессы в жизнедеятельности, но и открывает новые возможности в медицинских исследованиях и лечении. По мере развития технологий наше понимание этого процесса будет продолжать углубляться, что, возможно, приведет нас к поиску решений для большего числа заболеваний. Итак, сможем ли мы в будущих научных исследованиях раскрыть больше загадок жизни и внести больший вклад в здоровье человека?
