Language
Country/Area
No result found
Bước đột phá năm 1979: Quá trình biến đổi protein mới bí ẩn được phát hiện như thế nào?
Năm 1979, cộng đồng khoa học đã có một khám phá mang tính đột phá, mở ra một chương mới trong quá trình phosphoryl hóa protein. Mùa hè năm đó, các nghiên cứu về hoạt động của kinase liên quan đến protein T và v-Src trong virus polyketide đã dẫn đến việc phát hiện ra quá trình phosphoryl hóa tyrosine. Quá trình này liên quan đến việc chuyển phosphate (PO43−) đến các gốc tyrosine trong protein, chủ yếu thông qua các enzyme gọi là tyrosine kinase.
Phosphoryl hóa tyrosine là một bước quan trọng trong quá trình truyền tín hiệu và điều hòa hoạt động của enzyme.
Sau khám phá này, Src đã trở thành một tyrosine kinase, dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng về số lượng các tyrosine kinase đã biết. Với sự ra đời của công nghệ giải trình tự DNA nhanh và PCR, việc phát hiện ra các tyrosine kinase và thụ thể tyrosine kinase mới đã mọc lên như nấm sau mưa. Tính đến năm 2002, 58 trong số 90 loại tyrosine kinase đã biết ở người là thụ thể tyrosine kinase. Đồng thời, 108 protein phosphatase đóng vai trò loại bỏ phosphat, thể hiện mối quan hệ đối kháng giữa kinase và phosphatase.
Cốt lõi của truyền tín hiệu
Ushiro và Cohen đã tiết lộ vai trò điều hòa của quá trình phosphoryl hóa tyrosine trong các quá trình nội bào vào năm 1980 và chỉ ra cách nó ảnh hưởng đến hoạt động của tyrosine kinase trong tế bào động vật có vú. Các nghiên cứu sau đó đã chỉ ra rằng sự thay đổi này là cơ sở của con đường truyền tín hiệu Ras-MAPK, liên quan đến việc truyền tín hiệu tăng sinh. Các bước cốt lõi của nó bao gồm:
Quá trình dẫn truyền này kích hoạt quá trình truyền tín hiệu từ gen đến sản phẩm, ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh sản của tế bào.
Các lớp và chức năng của tyrosine kinase
Tyrosine kinase có thể được chia thành hai loại chính: tyrosine kinase thụ thể và tyrosine kinase không thụ thể. Tyrosine kinase thụ thể có miền liên kết ngoại bào đầu N có thể liên kết với các phối tử hoạt hóa; trong khi tyrosine kinase không phải thụ thể chủ yếu là protein hòa tan trong tế bào, một số trong đó liên kết với màng thông qua các sửa đổi sau phiên mã.
Protein tyrosine kinase xúc tác quá trình chuyển γ-phosphate từ ATP sang các gốc tyrosine, trong khi protein tyrosine phosphatase chịu trách nhiệm loại bỏ phosphate. Sự cân bằng động này giữa việc giải phóng và tái đưa nhóm phosphate vào cơ thể rất quan trọng đối với quá trình tăng trưởng, biệt hóa và trao đổi chất của tế bào.
Nhiều vai trò của quá trình phosphoryl hóa tyrosineTrong quá trình truyền tín hiệu yếu tố tăng trưởng tế bào, quá trình phosphoryl hóa tyrosine của một số protein mục tiêu nhất định là cần thiết để thúc đẩy hoạt động enzym của chúng. Dưới sự kích thích của các yếu tố tăng trưởng như EGF, PDGF hoặc FGF, miền SH2 tương ứng có thể liên kết với phosphotyrosine cụ thể, do đó thúc đẩy hoạt hóa phospholipase C.
Các tín hiệu ban đầu của quá trình phosphoryl hóa tyrosine có thể điều chỉnh hiệu quả sự tăng sinh, di chuyển và bám dính của tế bào.
Ngoài ra, quá trình phosphoryl hóa tyrosine cũng đóng vai trò quan trọng trong hình dạng tế bào, khả năng bám dính và vận động. Ví dụ, protein p140Cap được phosphoryl hóa nhanh chóng trong vòng 15 phút sau khi tế bào bám dính vào các phối tử integrin. Phản ứng nhanh này chứng minh vai trò trung tâm của quá trình phosphoryl hóa tyrosine trong việc điều hòa hành vi của tế bào.
Liên quan đến bệnh tật
Những thay đổi trong hoạt động của tyrosine kinase có liên quan chặt chẽ đến nhiều bệnh, bao gồm ung thư, tiểu đường và nhiễm trùng gây bệnh. Việc hiểu được cơ chế truyền tín hiệu âm tính qua trung gian CD4 có ý nghĩa to lớn trong việc nghiên cứu sự suy giảm dần dần của tế bào lympho T CD4+ do HIV gây ra. Trong u lympho tế bào B khuếch tán lớn giống tế bào B (DLBCL) bị nhiễm HIV, được kích hoạt, JAK1 kích hoạt các cytokine IL-6 và IL-10 thông qua cơ chế điều hòa biểu sinh không cổ điển, cho thấy rằng tyrosine kinase đóng vai trò quan trọng trong Quan trọng vai trò trong quá trình bệnh tật.
Nhìn về tương lai
Việc khám phá và hiểu biết về quá trình phosphoryl hóa tyrosine không chỉ tiết lộ các quá trình sinh học cơ bản trong hoạt động sống mà còn mở ra những khả năng mới trong nghiên cứu và điều trị y tế. Khi công nghệ tiến bộ, chúng ta sẽ ngày càng hiểu sâu hơn về quá trình này, có thể giúp chúng ta tìm ra giải pháp cho nhiều bệnh tật hơn. Vậy, trong các cuộc khám phá khoa học trong tương lai, chúng ta có thể khám phá thêm nhiều bí ẩn của sự sống và đóng góp nhiều hơn cho sức khỏe con người không?
