Митогены и их рецепторы играют решающую роль в контроле прогрессирования клеточного цикла. Однако потеря митогенного контроля над делением клеток приводит к образованию опухолей. Таким образом, митогены и рецепторы митогена играют важную роль в исследованиях рака. Например, эпидермальный фактор роста (EGF) – тип митогена и его трансмембранный рецептор (EGFR), решает судьбу пролиферации клетки. Когда EGF связывается с EGFR, членом семейства рецепторов тирозинкиназы ErbB, присутствующих на клеточной мембране, он передает сигнал, вызывающий рост, соответствующим клеткам. Однако чрезмерная активация EGFR может привести к росту опухоли, инвазии и метастазированию. Он должен быть инактивирован в раковых клетках, чтобы вызвать остановку клеточного цикла, дедифференцировку или запрограммированную гибель клеток. Следовательно, разработка новых и таргетных методов лечения рака требует более глубокого понимания механизма и координации между митогеном и клеточным циклом.
Роль эпидермального фактора роста (EGF) в качестве митогена в терапии рака
В доброкачественных тканях количество EGFR на поверхности клетки строго регулируется, чтобы гарантировать, что скорость деления клеток точно соответствует потребностям ткани. Однако в раковых клетках EGFR сверхэкспрессируется и часто постоянно стимулируется EGF или EGF-подобными белками, секретируемыми самой раковой клеткой. Подобный эффект может иметь место, когда мутация в EGFR приводит рецептор в состояние непрерывной активации. Гиперэкспрессия рецепторов EGFR и тесно связанных с ними рецепторов ErbB2 связана с более агрессивным клиническим поведением, например, при раке 3 степени, когда опухолевые клетки могут распространяться в другие части тела. Таким образом, терапия, направленная на ингибирование функции сверхактивных рецепторов в раковых клетках, может быть использована в качестве противораковой терапии.
Разработаны моноклональные антитела (MAbs), блокирующие активацию EGFR и ErbB2. Эти MAb показали многообещающие доклинические исследования. Например, трастузумаб, анти-ErbB2 MAb, недавно был одобрен для лечения пациентов с метастатическим раком молочной железы с гиперэкспрессией ErbB2. Другой MAb, IMC-C225, анти-EGFR, продемонстрировал впечатляющую активность в восстановлении устойчивости опухолевых клеток к химиотерапии.
Одноклеточные организмы, такие как бактерии, делятся, когда в окружающей среде достаточно питательных веществ.
Однако у многоклеточных организмов большинство клеток остаются в G0, или неделящейся фазе, до тех пор, пока деление клеток не будет инициировано внеклеточными сигнальными молекулами, называемыми «митогенами».
Митогены обычно представляют собой небольшие белки или пептиды, выделяемые в ответ на различные раздражители, такие как повреждение тканей, инфекция или обычная регенерация.
Например, в случае повреждения тканей специализированные клетки выделяют митоген, называемый тромбоцитарным фактором роста или PDGF.
Такие митогены могут связываться с внеклеточным доменом рецепторов тирозинкиназы, таким как PDGF-рецептор, индуцируя димеризацию рецептора и аутофосфорилирование его внутриклеточных доменов. Это позволяет фосфорилировать и активировать нижестоящие внутриклеточные молекулы, которые участвуют в нескольких сигнальных путях.
Митоген-активируемая протеинкиназа или каскады MAP-киназы представляют собой тип сигнального пути, индуцированного связыванием митоген-рецепторов. Этот путь начинается с активации рецептором небольшой мембраносвязанной ГТФазы под названием Ras.
Затем активный Ras запускает каскад MAP-киназы, который включает в себя ряд белков киназы. В цепочке реакций фосфорилирования сначала киназа MAP3 активирует киназу MAP2, а затем, наконец, киназу MAP.
Затем активный MAPK перемещается в ядро, где он активирует регуляторные факторы транскрипции, включая Myc.
Myc увеличивает экспрессию циклинов G1, которые взаимодействуют с циклин-зависимыми киназами или Cdk.
Комплекс G1 циклин-Cdk фосфорилирует Rb – белок-супрессор опухолей – высвобождая связанный ген регуляторного фактора – E2F. Затем активный E2F связывается с определенной последовательностью ДНК и запускает транскрипцию генов клеточного цикла, которые кодируют несколько белков, необходимых для деления клеток.
По мере отступления митогенных раздражителей, например, во время заживления поврежденных тканей, белок Rb взаимодействует с E2F, подавляя его активность, тем самым предотвращая чрезмерный рост клеток.
Related Videos
Cell Proliferation
10.1K Просмотры
Cell Proliferation
4.4K Просмотры
Cell Proliferation
12.0K Просмотры
Cell Proliferation
5.3K Просмотры
Cell Proliferation
4.6K Просмотры
Cell Proliferation
4.6K Просмотры
Cell Proliferation
5.5K Просмотры
Cell Proliferation
6.3K Просмотры
Cell Proliferation
3.6K Просмотры
Cell Proliferation
4.4K Просмотры
Cell Proliferation
4.4K Просмотры