Language
Country/Area
No result found
Ключ к росту клеток: почему белок Ras переключает путь MAPK/ERK?
Процесс роста клеток представляет собой сложный и изысканный механизм, в котором путь MAPK/ERK (также известный как путь Ras-Raf-MEK-ERK) является важным каналом передачи сообщений, который передает сигналы от поверхности клетки к ядро. Когда внешние сигнальные молекулы связываются с рецепторами на поверхности клетки, начинается эта цепочка передачи сообщений. Конечная цель сигнала — изменить экспрессию ДНК и способствовать клеточным изменениям, таким как деление клеток.
«Путь MAPK/ERK играет ключевую роль практически во всех клеточных процессах, особенно во время пролиферации и дифференцировки клеток».
Ядро пути MAPK лежит в его члене — белке Ras, небольшой ГТФазе. Когда сигнальная молекула связывается с рецептором, белок Ras активируется путем обмена молекул GTP на молекулы GDP. В последующей реакции Ras активирует киназу RAF, которая в дальнейшем активирует другие протеинкиназы, образуя киназный каскад, который в конечном итоге запускает активацию факторов транскрипции в клетке.
Процесс активации Ras
В пути MAPK/ERK рецепторные тирозинкиназы (такие как рецептор эпидермального фактора роста EGFR) активируются внешними лигандами (такими как эпидермальный фактор роста EGF). EGF связывается с EGFR, что приводит к фосфорилированию тирозиновых остатков рецептора. Впоследствии стыковочные белки, такие как GRB2, связываются с фосфорилированной частью рецептора через его домен SH2 и связываются с белком SOS, который способствует обмену нуклеотидов. Этот процесс активирует Рас и переводит его в активное состояние.
"Белок Ras играет важную роль переключателя в передаче сигналов в клетках, напрямую влияя на множество нижестоящих сигнальных путей".
Каскадная реакция Касе
Когда Ras активируется, он дополнительно активирует киназу RAF. Активация этой киназы приводит к фосфорилированию киназы MAPK/ERK (MEK), которая, в свою очередь, активирует MAPK. Эти MAPK первоначально назывались киназами, регулируемыми внеклеточными сигналами (ERK). Их множественные мишени фосфорилирования в конечном итоге влияют на трансляцию и экспрессию белков, когда клетки получают сигналы факторов роста, тем самым регулируя рост и деление клеток.
Регуляция клеточного цикла
Путь MAPK также играет решающую роль во входе в клеточный цикл и пролиферации. Когда присутствуют факторы роста, такие как EGF, они запускают активацию EGFR и инициируют передачу ряда внешних сигналов. Эти сигналы в конечном итоге приводят к устойчивой активации ERK, процесса, имеющего решающее значение для развития клеточного цикла.
«Поскольку активность ERK напрямую связана с развитием клеточного цикла, аномальная передача сигнала часто приводит к образованию опухоли».
Клиническое значение
При многих видах рака, таких как меланома, дефекты пути MAPK/ERK приводят к неконтролируемому росту клеток. Это побудило ученых исследовать и разрабатывать лекарства, которые могут вмешиваться в этот путь, такие как ингибиторы киназы RAF и ингибиторы MEK. Эти методы лечения показали потенциал в лечении определенных типов рака, а также стимулировали углубленные исследования белков Ras и связанных с ними путей.
Очевидно, что путь MAPK/ERK играет ключевую роль в росте клеток и канцерогенезе. Его можно назвать биологическим «переключателем». Это заставляет нас задаться вопросом, будут ли в будущем разработаны более точные методы лечения, которые смогут регулировать этот путь и дать новую надежду пациентам, страдающим от рака.
