Receptor tirosina quinasas

receptor proteína-tirosina quinasa
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Código KF 2.7.10.1
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Receptor tirosina quinasas
Identificadores
Símbolo Pkinase_Tyr
Pfam PF07714
superfamilia OPM 186
Proteína OPM 2k1k
Estructuras proteicas disponibles
Pfam estructuras
AP RCSB AP ; PDBe ; PDBj
PDBsum modelo 3d
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Los receptores de tirosina quinasas , receptores con actividad de tirosina quinasa (eng. Receptor Tyrosin Kinasas, abbr. RTK) - receptores celulares metabotrópicos , son proteínas transmembrana que consisten en un dominio intracelular catalítico involucrado en la fosforilación de sustratos ( tirosina quinasa ), dominio transmembrana y externo (unión) con alta afinidad por ligandos: hormonas (insulina), citocinas y factores de crecimiento de polipéptidos [1] [2] . De los 90 genes únicos de tirosina quinasa identificados en el genoma humano, 58 codifican receptores de tirosina quinasa [3] .

Se ha demostrado que las tirosina quinasas receptoras no solo son reguladores clave de los procesos celulares normales, sino que también desempeñan un papel fundamental en el desarrollo y la progresión de muchos tipos de tumores malignos [4] . Las mutaciones en los receptores de tirosina quinasas conducen a la activación de una serie de cascadas de señalización que tienen múltiples efectos sobre la expresión de proteínas. Las tirosina quinasas receptoras forman parte de una familia más amplia de proteínas tirosina quinasas, que abarca proteínas tirosina quinasa receptoras que contienen un dominio transmembrana, así como tirosina quinasas no receptoras que no poseen dominios transmembrana [5] .

Historia

Los primeros RTK  que se descubrieron fueron EGF (abreviatura de factor de crecimiento epidérmico ) y NGF (abreviatura de factor de crecimiento nervioso ) en la década de 1960 ,  pero la clasificación de los receptores de tirosina quinasas no se desarrolló hasta la década de 1970 [6] .

Estructura

La mayoría de los RTK son receptores de una sola subunidad, pero algunos existen como complejos multiméricos, como el receptor de insulina , que forma dímeros unidos por enlaces disulfuro en presencia de moléculas de hormonas (insulina); además, la unión del ligando al dominio extracelular provoca la formación de dímeros del receptor [7] . Cada monómero tiene un dominio transmembrana hidrófobo que consta de 25 a 38 residuos de aminoácidos, una región N-terminal extracelular y una región C-terminal intracelular [8] . La región N-terminal extracelular tiene muchos elementos conservados, incluidos dominios similares a la inmunoglobulina (Ig) o al factor de crecimiento epidérmico (EGF), repeticiones de fibronectina tipo III o regiones ricas en cisteína que son características de cada subfamilia RTK; estos dominios contienen principalmente un sitio de unión a ligandos que es responsable de la unión de ligandos extracelulares, como factores de crecimiento u hormonas. La región C-terminal intracelular está muy conservada y contiene dominios catalíticos responsables de la actividad quinasa de estos receptores, que cataliza la autofosforilación del receptor y la fosforilación de residuos de tirosina que son sustratos de RTK.

Señalización

Por diversos medios, la unión del ligando extracelular típicamente induce o estabiliza la dimerización del receptor. Esto permite la transfosforilación de tirosina en la porción citoplásmica de cada monómero receptor por su receptor asociado, propagando la señal a través de la membrana plasmática. La fosforilación de residuos de tirosina específicos en el receptor activado crea sitios de unión para proteínas, dominios homólogos 2 de src (SH2) y un dominio de unión de fosfotirosina (PTB). Las proteínas específicas que contienen estos dominios incluyen Src y fosfolipasa Cγ. La fosforilación y activación de estas dos proteínas al unirse al receptor conducen al inicio de las vías de transducción de señales. Otras proteínas que interactúan con el receptor activado, como las proteínas adaptadoras, no tienen actividad enzimática propia. Estas proteínas adaptadoras vinculan el proceso de activación de las moléculas RTK con las vías de señalización de la transducción corriente abajo, como la cascada de señalización de la MAP quinasa . Un ejemplo de una vía de transducción de señales vitales es el receptor tirosina quinasa, c-met, que es esencial para la supervivencia y proliferación de mioblastos migratorios durante la miogénesis (crecimiento y desarrollo del tejido muscular). La falta de c-met afecta la miogénesis secundaria y, como en LBX1, interfiere con la formación de la musculatura de las extremidades. Esta acción local de los FGF (Factores de Crecimiento de Fibroblastos) con sus receptores RTK se clasifica como señalización paracrina. Dado que las moléculas RTK fosforilan muchos residuos de tirosina, pueden activar muchas vías de transducción de señales.

Reglamento

La vía del receptor tirosina quinasa (RTK) está estrechamente regulada por varios bucles de retroalimentación positiva y negativa [9] . Dado que los RTK coordinan una amplia gama de funciones celulares, como la proliferación y diferenciación celular , deben regularse para evitar alteraciones graves en la función celular, como el cáncer y la fibrosis [10] .

Notas

  1. Hanks SK, Quinn AM, Hunter T. La familia de proteínas quinasas: características conservadas y filogenia deducida de los dominios catalíticos   // Ciencia . - 1988. - vol. 241 , núm. 4861 . - P. 42-52 .
  2. Dengjel J, Kratchmarova I, Blagoev B. Señalización de la tirosina quinasa del receptor: una visión desde la proteómica cuantitativa  //  Mol Biosyst. - 2009. - Vol. 5 , núm. 10 _ - Pág. 1112-1121 .
  3. Robinson DR, Wu YM, Lin SF La familia de proteína tirosina quinasa del  genoma humano //  Oncogén : diario. - 2000. - noviembre ( vol. 19 , no. 49 ). - Pág. 5548-5557 . - doi : 10.1038/sj.onc.1203957 . — PMID 11114734 .
  4. Zwick E., Bange J., Ullrich A. La señalización de la tirosina quinasa del receptor como objetivo de las estrategias de intervención del cáncer  // Cáncer relacionado con el sistema  endocrino : diario. - 2001. - Septiembre ( vol. 8 , no. 3 ). - pág. 161-173 . -doi : 10.1677 / erc.0.0080161 . —PMID 11566607 .
  5. Hubbard SR, Till JH Estructura y función de la proteína tirosina quinasa  // Revisión  anual de bioquímica : diario. - 2000. - vol. 69 . - pág. 373-398 . -doi : 10.1146 / annurev.biochem.69.1.373 . — PMID 10966463 .
  6. Schlessinger, J. Receptor Tyrosine Kinasas: Legacy of the First Two Decades  //  Cold Spring Harbor Perspectives in Biology : revista. - 2014. - 3 de marzo ( vol. 6 , no. 3 ). — Pág. a008912 . -doi : 10.1101/ cshperspect.a008912 . — PMID 24591517 .
  7. Lodish et al. Biología celular molecular  (neopr.) . — 5to. — 2003.
  8. Hubbard SR Análisis estructural de tirosina quinasas receptoras  (sin especificar)  // Progreso en biofísica y biología molecular. - 1999. - T. 71 , N° 3-4 . - S. 343-358 . - doi : 10.1016/S0079-6107(98)00047-9 . —PMID 10354703 .
  9. Ostman A., Böhmer FD Regulación de la señalización del receptor tirosina quinasa por proteínas tirosina fosfatasas  //  Tendencias en biología celular : diario. - Cell Press , 2001. - Junio ​​( vol. 11 , no. 6 ). - pág. 258-266 . -doi : 10.1016 / s0962-8924(01)01990-0 . —PMID 11356362 .
  10. Haj FG, Markova B., Klaman LD, Bohmer FD, Neel BG Regulación de la señalización de la tirosina quinasa del receptor por la proteína tirosina fosfatasa-1B  // The  Journal of Biological Chemistry  : revista. - 2003. - enero ( vol. 278 , n. 2 ). - Pág. 739-744 . -doi : 10.1074/ jbc.M210194200 . — PMID 12424235 .

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