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蚂蚁淘百科讲堂:酪氨酸激酶
酪氨酸激酶(tyrosinekinase,TK),一种酪氨酸特异性蛋白激酶。NTP(往往是ATP)可作用于蛋白的酪氨酸残基并使其磷酸化,引起其构象改变。
中文名
酪氨酸激酶
外文名
tyrosinekinase,TK
类别
受体酪氨酸激酶,胞质酪氨酸激酶
分布区域
分布在细胞质膜表面
分为
受体型和非受体型
分布在细胞质膜表面的酶偶联型受体的一种,酪氨酸激酶可分为三类:受体酪氨酸激酶,胞质酪氨酸激酶,和核内酪氨酸激酶。
酪氨酸激酶可分为三类:①受体酪氨酸激酶,为单次跨膜蛋白,在脊椎动物中已发现50余种;②胞质酪氨酸激酶,如Src家族、Tec家族、ZAP70家族、JAK家族等;③核内酪氨酸激酶如Abl和Wee。
根据PTK是否存在于细胞膜受体可将其分成受体型和非受体型。
受体酪氨酸激酶(receptorproteintyrosinekinases,RPTKs)的胞外区是结合配体结构域,配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素,包括胰岛素和多种生长因子。胞内段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位,并具有自磷酸化位点。
配体(如EGF)在胞外与受体结合并引起构象变化,导致受体二聚化(dimerization)形成同源或异源二聚体,在二聚体内彼此相互磷酸化胞内段酪氨酸残基,激活受体本身的酪氨酸蛋白激酶活性。这类配体主要有EGF、PDGF、FGF等。
受体酪氨酸激酶在没有同信号分子结合时是以单体存在的,并且没有活性;一旦有信号分子与受体的细胞外结构域结合,两个单体受体分子在膜上形成二聚体,两个受体的细胞内结构域的尾部相互接触,激活它们的蛋白激酶的功能,结果使尾部的酪氨酸残基磷酸化。磷酸化导致受体细胞内结构域的尾部装配成一个信号复合物(signalingcomplex)。刚刚磷酸化的酪氨酸部位立即成为细胞内信号蛋白(signalingprotein)的结合位点,可能有10~20种不同的细胞内信号蛋白同受体尾部磷酸化部位结合后被激活。信号复合物通过几种不同的信号转导途径,扩大信息,激活细胞内一系列的生化反应;或者将不同的信息综合起来引起细胞的综合性应答(如细胞增殖)。
RPTKs是最大的一类酶联受体,它既是受体,又是酶,能够同配体结合,并将靶蛋白的酪氨酸残基磷酸化。所有的RTKs都是由三个部分组成的:含有配体结合位点的细胞外结构域、单次跨膜的疏水α螺旋区、含有酪氨酸蛋白激酶(RTK)活性的细胞内结构域。
已发现50多种不同的RTKs,主要的几种类型包括:
①表皮生长因子(epidermalgrowthfactor,EGF)受体;
②血小板生长因子(platelet-derivedgrowthfactor,PDGF)受体
巨噬细胞集落刺激生长因子(macrophagecolonystimulatingfactor,M-CSF);
③胰岛素和胰岛素样生长因子-1(insulinandinsulin-likegrowthfactor-1,IGF-1)受体;
④神经生长因子(nervegrowthfactor,NGF)受体;
⑤成纤维细胞生长因子(fibroblastgrowthfactor,FGF)受体;
⑥血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)受体
肝细胞生长因子(hepatocytegrowthfactor,HGF)受体等。
JAK(justanotherkinase或januskinase)是一类非受体酪氨酸激酶家族,已发现四个成员,即JAK1、JAK2、JAK3和TYK1,其结构不含SH2、SH3,C段具有两个相连的激酶区。
JAK-STAT途径主要是各种细胞因子与受体结合,使其二聚体化,JAK相互靠近、磷酸化,使受体上的酪氨酸残基磷酸化,通过STAT形成二聚体后,STAT与受体分离,转位到核内,结合到DNA序列,从而调控基因表达。
JAK的底物为STAT,即信号转导子和转录激活子(signaltransducerandactivatoroftranscription,STAT),具有SH2和SH3两类结构域。STAT被JAK磷酸化后发生二聚化,然后穿过核膜进入核内调节相关基因的表达,这条信号通路称为JAK-STAT途径,可概括如下:
1、配体与受体结合导致受体二聚化;
2、二聚化受体激活JAK;
3、JAK将STAT磷酸化;
4、STAT形成二聚体,暴露出入核信号;
5、STAT进入核内,调节基因表达。
FAK(focaladhesionkinase)是Schaller等发现的能被scr内源性蛋白酪氨酸激酶激活的主要底物,属于非受体蛋白酪氨酸激酶,具有调节细胞发育、生长、存活和凋亡,调节细胞与ECM(细胞外基质)黏附的功能。
Tec家族是近几年国外研究较活跃的胞浆内酪氨酸蛋白激酶分子,也是非受体酪氨酸激酶家族,它们主要在淋巴细胞和髓样细胞中表达。该家族成员有Btk、Itk/Tsk/Emt、Tec、Txk和Bmx,其结构具有高度同源性,均由PH结构域、SH3、SH2及激酶结构域组成,其N端缺乏疏水性跨膜结构,而C端缺乏负性调节区。它们所介导的信号转导主要在免疫细胞的分化、发育、增殖和凋亡过程中起着重要的作用。本文从Tec家族的结构特点及其功能方面作一简要综述。
它属于生物科学领域里的学科词
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