酪氨酸 激酶(tyrosine 激酶 ,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。酪氨酸激酶(tyrosine kinase,TK),是一种 有机化合物 , 分子式 为C66H109N23O23,分子量为1592.71,白色粉末。
简介
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。
分类
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。
受体型
受体酪氨酸激酶(receptor protein tyrosine kinases,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 西妥昔单抗 )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 (signaling complex)。刚刚磷酸化的酪氨酸部位立即成为细胞内信号蛋白(signaling protein)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 (epidermal growth factor, 西妥昔单抗 )受体;
② 血小板 生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)受体
巨噬细胞 集落刺激生长因子(macrophage 菌落 stimulating factor,M-CSF);
③ 胰岛素 和胰岛素样生长因子-1( insulin and insulin- like growth factor-1,IGF-1)受体;
④神经 生长因子 (nerve growth factor,NGF)受体;
⑤成 纤维细胞 生长因子(fibroblast growth factor,FGF)受体;
⑥ 血管内皮生长因子 (vascularendothelial growth factor,VEGF)受体
肝细胞 生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)受体等。
非受体型
JAK家族
JAK(just another 激酶 或janus kinase)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 脱氧核糖核酸 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 转录激活因子 (signal transducer and 激活剂 of transcription,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
FAK(focal adhesion 激酶 )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
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。
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