チロシンキナーゼ

チロシンキナーゼとは何ですか?

チロシンキナーゼはの特定のグループです 酵素 生化学的意味でプロテインキナーゼに機能的に割り当てられています。 プロテインキナーゼは可逆的に(逆反応の可能性)リン酸基をアミノ酸チロシンのOH基(ヒドロキシ基)に転移します。 リン酸基は、別のタンパク質のチロシンのヒドロキシ基に転移します。 上記のこの可逆的リン酸化により、チロシンキナーゼは タンパク質 したがって、シグナル伝達経路において重要な役割を果たします。 薬剤標的としてのチロシンキナーゼの機能は、主に腫瘍学などの治療に使用されます。

タスクと機能

チロシンキナーゼは、その機能を理解するために、最初に膜結合型と非膜結合型のチロシンキナーゼに細分する必要があります。 膜結合型チロシンキナーゼは、独自のプロテインキナーゼ活性を持っている可能性があり、それによってキナーゼ機能が受容体複合体の一部として活性化されます。 細胞膜。 そうでなければ、膜結合型チロシンキナーゼは受容体複合体に機能的に結合している可能性がありますが、その中に直接局在化していない可能性があります。

この場合、チロシンキナーゼと受容体は結合を形成し、それを介して特定のシグナルが受容体を介してキナーゼに伝達されます。 非膜結合型チロシンキナーゼの場合、キナーゼは細胞質または細胞の核のいずれかに位置しています。 関連する機能を備えた構造設計に応じて、チロシンキナーゼのさまざまな例を示すことができます。

膜結合型チロシンキナーゼの例は、 インスリン 受容体、EGF受容体、NGF受容体またはPDGF受容体。 これは、チロシンキナーゼを使用したシグナル伝達カスケードが人体の重要なプロセスであることを示しています。 ザ・ インスリン 受容体はからのインスリンの放出を調節します 膵臓 食事に関連して。

EGF受容体は、EGFまたはTNF-αを含むいくつかのリガンドに特異的な結合部位を持っています。 タンパク質リガンドとして、EGF(上皮成長因子)は成長因子(細胞の増殖と分化)として重要な役割を果たします。 一方、TNF-αは人体で最も強力な炎症誘発性マーカーのXNUMXつであり、炎症の診断において重要な診断的役割を果たします。

PDGFは、血小板によって放出される成長因子です( 血小板)、これは創傷閉鎖を誘発し、現在の研究結果によれば、肺高血圧症の発症にも役割を果たしています。 非膜結合型チロシンキナーゼの例は、ABL1およびヤヌスキナーゼです。 原則として、特定の情報を含むシグナル伝達カスケードは、チロシンキナーゼの場合、常に同じステレオタイプの方法で進行します。

まず、適切なリガンドは、通常は細胞の表面にある受容体に結合する必要があります。 この接続は通常、リガンドと受容体の一致するタンパク質構造(キーロック原理)によって、または受容体の特定の化学基(リン酸基、硫酸基など)に結合することによって確立されます。 受容体のタンパク質構造は、結合によって変化します。

特にチロシンキナーゼでは、受容体はホモ二量体(XNUMXつの同一のタンパク質サブユニット)またはヘテロ二量体(XNUMXつの異なるタンパク質サブユニット)を形成します。 このいわゆる二量体化は、チロシンキナーゼの活性化をもたらす可能性があり、これは、すでに上で述べたように、受容体に直接、または受容体の細胞質側(細胞内部に面する)に位置する。 活性化により、受容体のチロシン残基のヒドロキシ基がリン酸基に結合します(リン酸化)。

このリン酸化により、細胞内に局在する認識部位が作成されます タンパク質、後でそれらにバインドできます。 彼らは特定の配列(SH2ドメイン)を介してこれを行います。 リン酸基に結合した後、非常に複雑なシグナルカスケードがトリガーされます 細胞核、これは次にリン酸化につながります。

チロシンキナーゼによるリン酸化は、 タンパク質 両方向に。 一方では活性化することができますが、他方では不活性化することもできます。したがって、チロシンキナーゼ活性の不均衡が成長因子関連プロセスの過剰刺激につながる可能性があり、最終的には体細胞の増殖と脱分化(細胞遺伝物質の喪失)の増加に。 これらは腫瘍発生の古典的なプロセスです。 ただし、チロシンキナーゼの欠陥のある調節メカニズムも決定的な役割を果たします 糖尿病 糖尿病(インスリン 受容体)、 動脈硬化、肺高血圧症、特定の形態の 白血病 (特にCML)または非小細胞 (NSCLC)。