Pont annyi, amennyit beleteszel.



Loading


Az NF-κB és a TGFβ jelpályája, növekedési faktorok

  • 2013. 02. 19.
  • Előadó: Buday László

Az anyag nincs benne a tankönyvben - megtalálod a Patobiokémiában (Mandl)!

NF-κB működése

Nukleáris faktor, mely kötődni képes az immunglobulinok κ könnyű lánc génjének enhanceréhez a B limfocitákban. Általánosan megtalálható a drosophiláktól az emberig, konzervatív faktor.

Citoplazmában lokalizált, majd transzlokálódik a sejtmagba - kb. 200 immunválaszban, proliferációban, gyulladásban szerepet játszó gén transzkripciójának szabályozásában vesz részt.

Központi szerepet játszik a szabályozásban:

Aktiválják: citokinek (pl. TNF-α), növekedési faktorok, bakteriális fertőző termékek, receptor ligandok, vírusok (Epstein-Barr, HIV), oxidatív stressz (pl. ózon)

Target gének: (közel 200!) gyulladást kialakító termékek génjei (TNF-α), prosztaglandin, NO szintézis génjei (iNOS, COX-2), proliferáció (ciklin-D), anti-apoptotikus gének, immunválasz

Orvosi jelentőség

Sejtproliferáció, gyulladás mellett: tumorok kifejlődése

Gyulladásos folyamat: precancerosus állapot - gyomorfekély hosszú távon gyomorrákot eredményezhet, krónikus bőrsérülések bőrrákot okozhat. Daganatos elfajulásban NF-κB kulcsszereplő - normál sejtekben inaktív állapotú!

Kivétel: osztódó T és B limfociták, monociták, astrociták. Legtöbb daganatsejtben állandóan aktív. (Telomeráz aktivitáshoz hasonló jelenség.) NF-κB gátlása lassítja a sejtosztódást, elősegíti az apoptózist.

NF-κB család egyik tagja protoonkogén (fehérjét termel, ha mutálódik, onkogénné válik, daganat kialakulásához vezethet). c-Rel fokozott expressziója esetén (mutálódott gén - onkogén) sejtek transzformációját okozza.

Hodgkin limfóma, B sejtes limfóma esetén NF-κB amplifikáció figyelhető meg.

NF-κB mátrix metalloproteázok működését fokozza - leváló daganatsejtek szövet közti terjedésében a metalloproteáz az extracelluláris kötőszövetes tereket emészti, ezáltal a metasztázisok kialakulását teszi lehetővé.

VEGF - vaszkuláris növekedési faktor, új érképződés induktora. NF-κB fokozza a transzkripcióját. Férfiakban nincs új érképződés (sérülés kivételével), nőkben a menstruációs ciklusban a méhnyálkahártya proliferációja esetén van. Daganat növekedésekor angiogenezis történik, ami fiziológiásan kevéssé jellemző - VEGF a daganatokra jellemzően mutatkozik meg, gátlásával a daganat oxigénellátást, tápanyagellátást gátolni lehet, növekedése leállítható.

NF-κB kóros aktiválódás megmutatkozik: asthma, diabetes mellitus, rheumatoid arthritis, atherosclerosis, SM

NF-κB szerkezete

Transzkripciós faktor, tehát minimum dimérként működhet - két alegység: 50 és 65 kDa, heterodimér szerkezet.

p50 - NF-κB1, NF-κB2 izoformák p65 - RelA, RelB, c-Rel - protoonkogén!

Nyugvó sejtekben a sejt citoplazmájában található, IκB (inhibitor) kapcsolódik hozzá, és lokalizálja a citoszolban. Lefedi a nukleáris lokalizációs szignált, így nem kerülhet be a magba a transzkripciós faktort.

Jelpálya

Szereplői:

TNF-α: jelmolekula, tumor nekrózis faktor alfa - citokin, melyet makrofágok, monociták termelnek. Receptora endothelsejteken, apoptózist tud kiváltani.

NIK: NF-κB indukáló szerin/threonin kináz

IKK: inhibitor κB-kináz komplex, három alegység (szerin/threonin kináz)

Ubikvitin: 76 as polipeptid, ubikvitin ligáz helyezi célfehérje lizin oldalláncára kovalensen, proteaszóma komplexben degradálódnak

Jelpálya felépítése:

TNF-α több receptort összecsap, aktiválja a receptorokat, amelyekhez így hozzákapcsolódik a NIK. Foszforilálja az IKK-t, ami így foszforilálni képes az IκB-t. Foszforilációs kaszkád végül az IκB leválását okozza.

Növekedési faktorok receptorukon keresztül aktiválják a pkB-t, aminek szubsztrátja az IKK.

IκB foszforiláció hatására konformációváltozás - disszociál a komplexről. IκB-P-t felismeri az ubukvitin-ligáz, ubikvitinálja, proteaszómában lebomlik. Nincs inhibitor, ami eltakarja a maglokalizációs szigált az NF-κB-n - ezáltal a transzkripciós faktor a magpórusokon keresztül bejut a magba.

TGF-β jelpálya

Transzformáló növekedési faktor β - polipeptid, aktív állapotban dimér, diszulfidhidak kötik össze a diméreket. Kb. 40 citokin tartozik ebbe a családba - „A” család BMP (csont morfogenikus fehérjék), „B” család TGFβ-activin fehérjék családja.

Hatásai: sejtproliferáció gátlása, immunszupresszió, extracelluláris mátrix szintézisének szabályozása.

Receptorok

TGFβ receptor I és II, mindkettő 1TM receptor, és szerin/threonin kináz aktivitással rendelkezik (ritka jellegzetesség).

Receptor altípusok közötti eltérés: I-esen „GS domén” található, 5 helyen (egymáshoz közel) foszforilálódni képes. Smad fehérjék: három típusra oszthatók. Receptor által szabályozott Smadok: BMP és TGFβ/activin családhoz kötődők elkülöníthetők - Smad 1, 5, 8 illetve 2, 3. MH-1 - mad homológ 1 domén, DNS kötő, MH-2 - Mad homológ 2 domén, receptorral és a közös Smaddal való interakcióárt felelős. Ezek a Smadok foszforilációs hellyel rendelkeznek.

Közös Smad: nincs foszforilációs hely

Antagonista Smad: 6, 7 - másik Smadhoz kötve a DNS-hez való kötést akadályozza meg.

Jelpálya felépítése: TGF béta - II. típusú receptorhoz való kötés, I-es típusú receptort vonz a komplexhez. II. típusú foszforilálja ötszörösen az I-es típust. Foszfátokhoz a Smad 2 fehérje kikötődik, amiben a SARA fehérje segédkezik (Smad horgony, az I. receptoron helyezkedik el, segédfehérje). Smad 2-t megfoszforilálja az I. receptor, a Smad disszociál. Foszforilált Smad 2 Smad 4-hez köt, dimér szerkezettel már transzkripciós faktorként működhetnek, nukleáris lokalizációs szingál felszínre kerül.

Növekedési faktorok

  • 2013. 02. 22.
  • Előadó: Buday László

Növekedési faktorok a sejtek növekedését vagy differenciációját szabályozzák, pl. EGF fibroblaszt osztódást okoz, NGF idegsejt nyúlványainak kinovését eredményezi - proliferációt szabályoznak a növekedési faktorok.

Növekedési faktorok általános tulajdonságai

  • sejtproliferációt okoznak,
  • polpeptidek
  • sejtfelszíni receptorokhoz kapcsolódnak,
  • protein tirozinkináz aktivitást stimulálnak
  • végső soron DNS replikációt, génaktiválódást okoznak

Fontosabb faktorok:

  • EGF (epidermális) - sérülékeny, daganatok keletkezésében központi szerepet játszik!,
  • NGF (idegi),
  • PDGF (trombocitából származó),
  • TGFα és TGFβ (transzformáló),
  • FGF (fibroblaszt növekedési),
  • inzulin
  • interleukinok, egyéb citokinek

Tirozin kinázok

Fehérjék tirozin oldalláncain -OH csoportot foszforilálnak ATP γ foszfátjának terhére.

  • Receptor TK (9 alosztály), pl. EGF receptor
  • Nem receptor TK, pl. Src

Szerkezetük

EC domén, ligandkötő hellyel - TM domén, egyszer fúrja át a plazmamembránt. IC oldalon tirozinkináz aktivitással, ATP kötő hellyel rendelkező domén. C terminális részen intracelluláris farokrész - mozgékony, flexibilis.

Aktiváció mechanizmusa

Két lépéses folyamat - nyugvó állapotban egyszeres polipeptidként, diffúzan helyezkednek el a sejtmembránban. Növekedési faktor megjelenése határása: EC domén kötés - receptor dimerizáció a membránban.

A receptorok a dimerben keresztfoszforilálják egymást: egyik a másik farki részén foszforilál, vice versa - autofoszforilációs folyamat

Src tirozinkináz szerkezete

Tyúk-szarkomában felfedezett TK.

Egy polipeptidlánc, melyet lipidhorgony köt a membrán belső felszínéhez; a lánc viszonylag rögzítetten helyezkedik el a citoplazmában. Kináz doménjén ATP kötő hellyel rendelkezik. A láncban található még SH3 és SH2 domén (Src-homológ domén, itt fedezték fel először, innen a névadás).

  • SH2 100 as hosszúságú, foszfotirozin oldalláncú fehérjékkel interakció.

SH2-t tartalmazó fehérjék:

  1. Adapter fehérjék (nincs katalitikus domén), egymással alapállapotban kapcsolódni képtelen polipeptideket kötnek össze. pl. Grb2 (szerkezete: SH3-SH2-SH3 domének)
  2. Enzimek (van katalitikus domén), pl. PL-Cγ, RasGAP, Src TK család, SHP1 foszfatáz
  • SH3 50 as hosszúságú, prolinban gazdag peptidekkel asszociál (sem α helikális, sem β redős, ún. poliprolin szerkezetet hoz létre a sok prolin a fehérjében)

Autofoszforilált receptor működése

Dimerizált, autofoszforilált receptor: 5-6 fő autofoszforilációs helyen kapott foszfátcsoportot, amihez enzimaktivitású fehérjék kötnek, pl. PL-Cγ, Cbl. Adapterfehérjék kötődése is történhet, pl. Grb2 - MAP/Erk kaszkádot aktivál; Gab1 - PI 3-kináz/PKB aktivációját eredményezi, Shc - MAP/Erk kináz kaszkádot indít el

Ras fehérjék

Emberi szervezetben: H, K és N Ras fehérje fordul elő. Kis molekulatömegű, monomer GTP kötő fehérjék, GTP kötő tulajdonságuk megegyezik a heterotrimer G fehérjékével - GDP kötése mellett inaktívak, GTP kötésére aktiválódnak. Enzimaktivitással rendelkeznek - lassú endogén GTP-áz aktivitás - hatékony hasításhoz segédfehérjére van szüksége.

Src kinázhoz hasonlóan membrán targettáló szekvenciával rendelkeznek - ciszteinhez zsírsav kötődik, ami a membránhoz horgonyoz. Membránhoz való kötődés hibája: inaktivitás.

EGF receptor mutáció mellett a leggyakoribb kimutatható mutáció a humán daganatokban - pl. pancreas-rák.

Aktiváció szabályozása: „Kicserélő fehérjék” (GEF), az inaktivizáló GDP GTP-re való kicserélését végzik. Lassú endogén GTP-áz aktivitást fokoz: GAP fehérjék, Rashoz kötődve konformációváltozással megnövelik az enzimaktivitást.

Inaktiváló fehérjék:

  • p120 GAP - endogén GTP-áz aktivitás három nagyságrenddel való megnövelése, minden sejtben.
  • Neurofibromin: főként glia- és Schwann-sejtekben, szintén enzimaktivitást fokoz. Enzimaktivitás elvesztésekor Von Recklinghausen-féle neurofibromatózis (I. típusú neurofibromatózis). Ras a növekedési szignált a GTP kötés (nincs hidrolízis) miatt fenntartja, jóindulatú gliasejt daganat jön létre a perifériás idegek mentén.

Kicserélő fehérjék: Sos - szerkezete: C terminálison prolinban gazdag régió (SH3 doménnal rendelkező fehérje számára kiváló kötőhely), majd Cdc25 katalitikus domén (Ras-t aktiválja), PH domén (plextrin homológia domén, PI 3-kináz termékeket köt). EGF receptorhoz kötődő Grb2 rögzíti a membrán közelében az Sos-t, ami így a Ras közelébe kerül. A GDP letaszítása után a környezetben lévő guanin nukleotidot nagy affinitással köti a Ras - GTP 10-szeres koncentrációban fordul elő a GDP-hez képest, tízszer akkora eséllyel aktiválódik a fehérje.


Más nyelveken
Oldal fordításai:
QR Code
QR Code Az NF-κB és a TGFβ jelpályája, növekedési faktorok (generated for current page)