Kinase là gì

CƠ CHẾ TRUYỀN TINCơ sở sinc học tập phân tử tế bào

Phùng Trung Hùng – Nguyễn Phước Long

Chức năng của quãng thời gian biểu hiện tế bào là để đưa công bố từ bỏ nước ngoài vi tế bào mang lại các chất tác hiệu phía bên trong. Có các qui định truyền tin nhưng dựa vào đó báo cáo được đưa vào các lộ trình biểu hiện. Sau trên đây ta sẽ thứu tự mày mò các chế độ kia. Chi huyết từng quy trình sẽ tiến hành trình diễn trong các chương thơm sau.

Bạn đang xem: Kinase là gì

Bạn vẫn xem: Kinase là gì


*

Hình 40.1:Các mô hình truyền tin khác nhau.

Cơ chế conformational-coupling (sự kết nối có chuyển đổi cấu dạng)

Thông tin hoàn toàn có thể được đưa xuất phát từ 1 nguyên tố biểu đạt mang đến một nguyên tố biểu thị tiếp theo sau phụ thuộc quá trình conformational-coupling. Nếu đầy đủ thành phần thường là protein này đang links với yếu tắc không giống thì nguyên tắc truyền tin sẽ xảy ra cực kỳ nkhô hanh. Một ví dụ kinh điển mang lại chính sách conformational-coupling là sự việc co và giãn cơ bám xương – chỗ cơ mà kênh CaV1.1 týp L chuẩn bị sẵn sàng nối kết với thú thể ryanodine (RYR1). Một ví dụ không giống là việc phối hợp giữa kênh Ca2+ dựa vào điện cầm cùng với protein nhằm đáp ứng nhu cầu cùng với hiện tượng kỳ lạ xuất bào của các túi synaptic.

Sự conformational-coupling cũng rất được dùng lúc công bố được chuyển đi vì sự khuếch tán của các ngulặng tố biểu thị. Những phân tử truyền tin sản phẩm công nghệ hai bao gồm cân nặng phân tử phải chăng (Ca2+, cAMP, cGMP với ROS) hoặc các protein nhỏng ERK50% xuất xắc những nhân tố phiên mã được hoạt hóa không giống di chuyển từ tế bào chất vào nhân sở hữu theo thông báo trong veo quá trình dịch rời trong tế bào chất của bọn chúng. Trong quá trình bàn giao báo cáo này, phần đa nguyên tố có tác dụng khuếch tán này thực hiện phép tắc conformational-coupling nhằm truyền thông media tin Khi nó đã nhập vào những nhân tố thuận dòng không giống.

Post-translational modifications (Điều hòa hậu dịch mã)

Hệ thống ban bố sử dụng rất nhiều protein post-translational modification để đưa công bố nhìn trong suốt suốt thời gian biểu lộ. Cơ chế cơ bản là khi chất kích thích hoạt hóa thành phần A, nhân tố A này tiếp nối sẽ chuyển động bên trên yếu tố B để tạo sự biến hóa kết cấu trong suốt sự điều chỉnh. Sự điều chỉnh này tiến hành chức năng truyền tin của chính nó cùng thường thì khôn xiết chuyên biệt vì thế nó thẳng biến đổi kết cấu các tiểu phân amino acid trên protein bởi những giải pháp sau đây:

– Phosphoryl hóa protein.

– Oxi hóa protein.

– Acetyl hóa protein.

– Methyl hóa protein.

– Sumoyl hóa.

– Ubiquitin hóa. (đã được trình bày ở một cmùi hương khác)

Sự phosphoryl hóa protein

Protein kinase cùng phosphatase đổi khác hoạt tính của protein bằng cách thêm hoặc loại bỏ góc phosphate. Tế bào bộc lộ một lượng kếch xù những protein kinase đáp ứng nhu cầu cho các thành phần bộc lộ như là một trong phương pháp truyền tin bao gồm. Trong một vài ba trường vừa lòng, những kinase rất có thể phosphoryl hóa lẫn nhau nhằm tạo thành một chiếc thác biểu thị. lấy ví dụ kinh khủng mang lại ngôi trường đúng theo này là quãng thời gian biểu thị MAPK. Các kinase được tạo thành hai team thiết yếu dựa vào vào đái phân amino acid nó phosphoryl hóa bao gồm có: Tyrosine kinase với serine/threonine kinase. Những kinase này có rất nhiều ngoài mặt không giống nhau với phần lớn là 1 yếu tố tác dụng không thể không có của các thụ thể trên màng tế bào. Trong khi, những kinase không dựa vào thụ thể cũng có thể có tính năng trong nhiều vùng khác nhau của tế bào.

Các kinase này có thể biến hóa nguyên tố phát khởi cho một suốt thời gian biểu lộ của những thú thể tyrosine kinase với serine/threonine kinase.

Phần phệ các kinase không tương quan mang lại thụ thể mà lại chuyển động vào tế bào nlỗi 1 phần của cái thác biểu thị nội bào. Họ Src, Lck, Lyn, Fyn với Syk là hồ hết kinase không tương quan mang lại thú thể là thành phần quan trọng trong các quãng thời gian biểu hiện của tế bào T và dưỡng bào. Họ Tec tyrosine kinase cũng nhập vai trò quan trọng đặc biệt trong sự truyền tin nhanh chóng của lymphocyte.

Hầu không còn các lộ trình biểu lộ sử dụng non-receptor serine/threonine protein kinase như một vài ngăn trong veo quy trình truyền tin. Sau đó là vài ba ví dụ về phần đông kinase quan liêu trọng:

– AMP-activated protein kinase (AMPK)

– β-adrenergic receptor kinase 1 (βARK1)

– Casein kinase I (CKI)

– CDK-activating kinase (CAK)

– Cyclin-dependent kinase (CDKs)

– cGMP-dependent protein kinase (cGK)

– DNA-dependent protein kinase (DNA-PK)

– Glycogen synthase kinase-3 (GSK-3)

– Integrin-linked kinase (ILK)

– LKB1

– Myosin light chain kinase (MLCK)

– Myotonic dystrophy kinase-related Cdc42-binding kinase (MRCK)

– p21-activated kinase (PAK)

– PKA

– PKB

– PKC

– Rho kinase (ROK)

– Polo-like kinase (Plks)

– Ribosomal S6 kinase 1 (S6K1)

– WNK protein kinase

Non-receptor protein tyrosine kinase

Có nhiều các loại kinase ở trong đội này với tương đối nhiều chức năng đọc tin đặc biệt. Chúng có vùng tyrosine kinase, gồm đựng vùng ảnh hưởng protein cần có thể địa chỉ đối với tất cả các yếu tố tín hiệu thuận dòng hoặc nghịch dòng. Kinase Src có mục đích đặc biệt độc nhất vào hiệ tượng truyền tin này phải sẽ tiến hành trình diễn trên đây.



Hình 40.2: Sự hoạt hóa Src. (1) Loại vứt đội phosphate nghỉ ngơi đầu C nhằm hoạt hóa phân tử. (2) Tyrosine kinase phosphoryl hóa vùng kinase để tăng hoạt tính enzyme. (3) vùng kinase hoạt hóa hoàn toàn có thể phosphoryl hóa nhiều protein đích nhỏng Abl chẳng hạn. (4) Vùng SH2 và SH3 có thể gắn vào các protein đích không giống nhau. (5) CSK phosphoryl hóa quay trở lại tyrosine ở đầu C để bất hoạt phân tử.

Src

Src là 1 trong ngulặng mẫu mã của mình Src protein tyrosine kinase (Src, Blk, Fyn, Fgn, Hông xã, Lchồng, Lyn, Yes). Những tyrosine kinase này vừa là 1 trong những hóa học đáp ứng vừa là 1 trong những phân tử thực hiện chức năng phosphoryl hóa các phức tạp dấu hiệu. Cấu trúc này có đa số vùng sứ mệnh là chất thỏa mãn nhu cầu đối ngẫu (dual adaptor) cùng enzyme.Lưu ý, những kinase này tích hợp màng tế bào ở đầu tận N, tiếp tục với vùng Src homology 3 (SH3) với vùng SH2. Vùng kinase sinh hoạt đầu tận C bao gồm nhì amino acid tyrosine (Tyr-416 cùng Tyr-527) tất cả công dụng điều hòa buổi giao lưu của Src. Vùng SH2 không chỉ giúp cho Src shop với mọi phân tử biểu đạt khác Hơn nữa tmê mẩn gia vào các cửa hàng nội phân tử nhằm ổn định hoạt tính của Src. Các quy trình cân bằng của Src xảy ra nlỗi sau:

– Tại trạng thái bất hoạt, Tyr-527 được phosphoryl hóa nằm tại đầu C tạo thành mọt liên hệ nội phân tử cùng với vùng SH2. Trong xuyên suốt quy trình hoạt hóa, tyrosine phosphatase loại bỏ team phosphate khắc chế này cùng phân tử được hoạt hóa.

– hầu hết nhiều loại tyrosine kinase sẽ phosphoryl hóa Tyr-416 sinh hoạt vùng kinase dẫn mang lại tăng hoạt tính của enzyme.

– Vùng tyrosine kinase sẽ hoạt hóa có tác dụng hoạt hóa những cơ hóa học không giống nhau như Abl ví dụ điển hình.

– khi sinh hoạt tâm lý hoạt hóa, vùng SH2 cùng SH3 rất có thể cửa hàng với khá nhiều protein đích để thu thập các tinh vi báo cáo.

– Src bị bất hoạt vày C-terminal Src kinase (CSK) vì enzyme này phosphoryl hóa Tyr-527 để đưa phân tử này trnghỉ ngơi về tinh thần bất hoạt.

Chức năng của Src:

– Hoạt hóa non-receptor protein tyrosine kinase Abl.

– Cùng vận động cùng với proline-rich tyrosine kinase 2 (Pyk2) nhằm đẩy mạnh hiện ra của podosome bỏ cốt bào.

Xem thêm: Mơ thấy khoai lang, mặt trăng, mẹ đỡ đầu thì đánh con số lô đề gì?

– Đóng phương châm sự chuyển tiếp giữa báo cáo trường đoản cú trúc thể integrin đến PtdIns 3-kinase tại phức tạp focal adhesion.

– Trong quá trình tạo nên hủy cốt bào, colony-stimulating factor-1 (CSF-1) hoạt động trên thụ thể CSF-1R cùng bổ sung Src nhằm có mặt phức hợp với c-Cbl cùng PtdIns 3-kinase. Src cũng phosphoryl hóa các motif hoạt hóa thú thể miễn dịch theo qui định tyrosine (ITAMs) điển hình bên trên thụ thể FcRγ với chất đáp ứng nhu cầu DNAx-activating protein 12 (DAP12) nhằm đồng hoạt lộ trình bộc lộ Ca2+ vào sự cải cách và phát triển của hủy cốt bào.

– Nó phosphoryl hóa cùng hoạt hóa chúng ta Tec tyrosine kinase.

Chức năng của Abl (Abelson tyrosine kinase):

– Abl vào bào tương được hoạt hóa do Src link với cùng 1 thú tyrosine kinase-linked receptor nlỗi PDGFR ví dụ điển hình. Src phosphoryl hóa Abl cùng giúp phân tử này tiến hành tác dụng tái cấu tạo tua actin. Abl hoàn toàn có thể gắn vào actin G- cùng F- tuy vậy hiệ tượng tới thời điểm này vẫn chưa rõ.

– Abl cũng có thể bị hoạt hóa vị trúc thể integrin cùng trên đây nó hoàn toàn có thể tập phù hợp actin bằng phương pháp ra đời phức phù hợp với Abelson-interactor (Abi), Wiskott-Aldrich syndrome protein (WASP) verprolin homologous (WAVE) cùng phức tạp actin-related protein 2/3 (Arp2/3 complex). Sự sinh ra phức hợp này được thấy trong phức tạp focal adhesion.



Hình 40.3: Chức năng của Abl làm việc tế bào chất và vào nhân.

– Ngoài ra, Abl cũng rất có thể vận động vào nhân. Tại phía trên, tác dụng của nó được biết phụ thuộc vào vào kỹ năng can hệ của chính nó với pocket protein retinoblastoma susceptibility gen Rb.

– Tác dụng ức chế của Rb đang mất đi Khi nó được phosphoryl hóa bởi vì phức tạp cyclin D/cyclin dependent kinase 4 (CDK4) – trên đây một nguyên tố của lộ trình tín hiệu chu kì tế bào.

– Abl trong nhân cũng hoàn toàn có thể được hoạt hóa bởi vì nhiều tác nhân kích thích hợp căng thẳng như là hoạt động sự phản xạ ion hóa của ATM (ataxia telangiectasia mutated) tuyệt sự tmùi hương tổn định của DNA qua DNA-dependent protein kinase (DNAPK).

– Abl inhibition of mouse double minute-2 (MDM2) ngnạp năng lượng cản sự thoái giáng của p53 vị ubiquitin ligase mouse double minute-2 (MDM2) và quá trình này góp tăng cường sự phiên mã của ren gây apoptosis.

– Abl có thể phosphoryl hóa với hoạt hóa RNA polymera II góp thêm phần vào quá trình bộc lộ gene.

– Abl rất có thể phosphoryl hóa và hoạt hóa Rad52 góp thêm phần vào quá trình sữa trị DNA.

Sự lão hóa protein

Lộ trình biểu thị redox ra đời những góc oxy chuyển động nlỗi superoxide với hydrogen peroxide để tạo nên những phân tử truyền tin thứ nhì của chính nó vận động bằng cách lão hóa nhóm thiol đặc hiệu bên trên amino acid cysteine làm việc protein đích.

Sự acetyl hóa protein

Quá trình này đóng góp một sứ mệnh đặc trưng vào hiện tượng tái kết cấu chromatin với tương quan tới sự hoạt hóa quy trình phiên mã. Histone acetyltransferase (HATs) gồm chức năng acetyl hóa histone để cởi xoắn chromatin, làm cho nó dễ dàng tiếp cận với tương đối nhiều nguyên tố phiên mã cùng do vậy hoạt hóa quá trình này. Hoạt hễ của myocyte enhancer factor-2 (MEF2) là 1 trong những ví dụ nổi bật đến quy trình acetyl hóa và phản nghịch ứng khử acetyl hóa được triển khai bởi vì histone deacetylase (HDACs) cùng sirtuins.

Sự methyl hóa protein

Chức năng của protein rất có thể biến hóa do sự methyl hóa arginine tuyệt lysine vày enzyme protein arginine methyltransferase (PRMTs) và Smyd-2. Các phản nghịch ứng methyl hóa này có khả năng sẽ bị đảo ngược vì các enzyme demethylase như histone lysine-specific demethylase (LSD1) gồm chức năng các loại team methyl khỏi p53.

Quá trình này ổn định nhiều protein với những quá trình của tế bào, ví dụ như:

– Ttốt thay đổi hoạt tính của transcriptional regulator peroxisome-proliferator-activated receptor γ (PPARγ) coactivator-1α (PGC-1α) vào quy trình kiểm soát và điều hành sự biệt hóa của tế bào mỡ bụng nâu.

– Sự methyl hóa protein p53 là một trong quy trình ổn định sự phiên mã ren.

– Sự methyl hóa histone tại vị trí lysine và arginine tại đầu N của Histone H3 rất có thể gồm chức năng rõ nét cho kết cấu của chromatin.

– Chất đồng kiềm hãm switch independent (SIN3) có công dụng tái cấu trúc chromatin cất một lượng to các tinh vi nhân (core complex) đựng được nhiều methyl transferase như enzyme đặc hiệu đến histone H3 chẳng hạn.

Sự sumoyl hóa

Hiện tượng này là một ví dụ của chính sách post-translation modification nhưng nhờ đó tính năng của protein được sửa thay đổi do những link cộng hóa trị cùng với “small ubiquitin related modifier” (SUMO). Sự thêm SUMO tạo nên một sự chuyển đổi bên trên hoạt tính, độ bình ổn với vị trí của protein đích. Có 4 protein SUMO hiện hữu ngơi nghỉ fan, 3 SUMO đầu hiện hữu rộng khắp trong những khi SUMO-4 số lượng giới hạn vào một trong những một số loại tế bào (thận, lách với hạch lympho). Trong phần đông các trường thích hợp, 1 phân tử SUMO được đã nhập vào protein, dẫu vậy cả hai phân tử SUMO-3 với SUMO-4 có thể sản xuất thành chuỗi SUMO nhờ kĩ năng chế tạo ra thành link isopeptide thân hai phân tử SUMO với nhau.