酪氨酸激酶

酪氨酸激酶

酪氨酸激酶(tyrosine kinase,TK),一種酪氨酸特異性蛋白激酶。NTP(往往是ATP)可作用於蛋白的酪氨酸殘基並使其磷酸化,引起其構象改變。

基本介紹

  • 中文名:酪氨酸激酶
  • 外文名:tyrosine kinase,TK
  • 類別受體酪氨酸激酶,胞質酪氨酸激酶
  • 分布區域:分布在細胞質膜表面
  • 分為:受體型和非受體型
簡介,分類,受體型,非受體型,JAK家族,FAK,Tec家族,

簡介

分布在細胞質膜表面的酶偶聯型受體的一種,酪氨酸激酶可分為三類:受體酪氨酸激酶,胞質酪氨酸激酶,和核內酪氨酸激酶。

分類

酪氨酸激酶可分為三類:①受體酪氨酸激酶,為單次跨膜蛋白,在脊椎動物中已發現50餘種;②胞質酪氨酸激酶,如Src家族、Tec家族、ZAP70家族、JAK家族等;③核內酪氨酸激酶如Abl和Wee。
根據PTK是否存在於細胞膜受體可將其分成受體型和非受體型。

受體型

受體酪氨酸激酶(receptor protein tyrosine kinases,RPTKs)的胞外區是結合配體結構域,配體是可溶性或膜結合的多肽或蛋白類激素,包括胰島素和多種生長因子。胞內段是酪氨酸蛋白激酶催化部位,並具有自磷酸化位點。
配體(如EGF)在胞外與受體結合併引起構象變化,導致受體二聚化(dimerization)形成同源或異源二聚體,在二聚體內彼此相互磷酸化胞內段酪氨酸殘基,激活受體本身的酪氨酸蛋白激酶活性。這類配體主要有EGF、PDGF、FGF等。
受體酪氨酸激酶在沒有同信號分子結合時是以單體存在的,並且沒有活性;一旦有信號分子與受體的細胞外結構域結合,兩個單體受體分子在膜上形成二聚體,兩個受體的細胞內結構域的尾部相互接觸,激活它們的蛋白激酶的功能,結果使尾部的酪氨酸殘基磷酸化。磷酸化導致受體細胞內結構域的尾部裝配成一個信號複合物(signaling complex)。剛剛磷酸化的酪氨酸部位立即成為細胞內信號蛋白(signaling protein)的結合位點,可能有10~20種不同的細胞內信號蛋白同受體尾部磷酸化部位結合後被激活。信號複合物通過幾種不同的信號轉導途徑,擴大信息,激活細胞內一系列的生化反應;或者將不同的信息綜合起來引起細胞的綜合性應答(如細胞增殖)。
RPTKs是最大的一類酶聯受體, 它既是受體,又是酶, 能夠同配體結合,並將靶蛋白的酪氨酸殘基磷酸化。所有的RTKs都是由三個部分組成的:含有配體結合位點的細胞外結構域、單次跨膜的疏水α螺旋區、含有酪氨酸蛋白激酶(RTK)活性的細胞內結構域。
已發現50多種不同的RTKs,主要的幾種類型包括:
表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF受體
②血小板生長因子(platelet-derived growth factor,PDGF) 受體
巨噬細胞集落刺激生長因子(macrophage colony stimulating factor,M-CSF);
胰島素和胰島素樣生長因子-1(insulin and insulin-like growth factor-1,IGF-1)受體;
神經生長因子(nerve growth factor,NGF) 受體;
成纖維細胞生長因子(fibroblast growth factor,FGF) 受體;
血管內皮生長因子(vascularendothelial growth factor,VEGF)受體
肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF) 受體等。

非受體型

JAK家族

JAK(just another kinase或janus kinase)是一類非受體酪氨酸激酶家族,已發現四個成員,即JAK1、JAK2、JAK3和TYK1,其結構不含SH2 、SH3,C段具有兩個相連的激酶區。
JAK-STAT途徑主要是各種細胞因子與受體結合,使其二聚體化,JAK相互靠近、磷酸化,使受體上的酪氨酸殘基磷酸化,通過STAT形成二聚體後, STAT與受體分離,轉位到核內,結合到DNA序列,從而調控基因表達。
JAK的底物為STAT,即信號轉導子和轉錄激活子(signal transducer and activator of transcription,STAT),具有SH2和SH3兩類結構域。STAT被JAK磷酸化後發生二聚化,然後穿過核膜進入核內調節相關基因的表達,這條信號通路稱為JAK-STAT途徑,可概括如下:
1、配體與受體結合導致受體二聚化;
2、 二聚化受體激活JAK;
3、 JAK將STAT磷酸化;
4、 STAT形成二聚體,暴露出入核信號;
5、 STAT進入核內,調節基因表達。

FAK

FAK(focal adhesion kinase)是Schaller等發現的能被scr內源性蛋白酪氨酸激酶激活的主要底物,屬於非受體蛋白酪氨酸激酶,具有調節細胞發育、生長、存活和凋亡,調節細胞與ECM(細胞外基質)黏附的功能。

Tec家族

Tec家族是近幾年國外研究較活躍的胞漿內酪氨酸蛋白激酶分子,也是非受體酪氨酸激酶家族,它們主要在淋巴細胞和髓樣細胞中表達。該家族成員有Btk、Itk/Tsk/Emt、 Tec、Txk和Bmx,其結構具有高度同源性,均由PH結構域、SH3、SH2及激酶結構域組成,其N端缺乏疏水性跨膜結構,而C端缺乏負性調節區。它們所介導的信號轉導主要在免疫細胞的分化、發育、增殖和凋亡過程中起著重要的作用。
它屬於生物科學領域裡的學科詞

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