Back to chapter

6.14:

Рецепторы, сопряженные с ферментами

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Enzyme-linked Receptors

Languages

Share

– [Диктор] Некоторые рецепторы выступают в роли ферментов,молекул, ускоряющих химические реакции. Например, рецепторная тирозинкиназа или РТК. Когда сигнальная молекула, лиганд,связывает две связанных РТК, димеризует или соединяет их,этот процесс активирует тирозиновые участкина рецепторах, которые затем переводят фосфатную группуиз АТФ в тирозин на другой стороне димера,это называется фосфорилирование. Как только ко всем тирозинам присоединились фосфаты,димер становится полностью активным. Теперь разные связующие белки могут присоединятьсяк конкретным тирозинам с фосфатами,и претерпевать конформационные изменения формы,инициируя собственные сигнальные трансдукции,которые ведут к клеточной реакции.

6.14:

Рецепторы, сопряженные с ферментами

Связанные с ферментами рецепторы являются белками, которые действуют как рецептор, так и фермент, активируя несколько внутриклеточных сигналов. Это большая группа рецепторов, которые включают рецептор тирозин киназы (РТК) семьи. Многие факторы роста и гормоны связываются и активируют РТК.

РТК также называются нейротрофиными (NT) рецепторами, поскольку они связывают фактор роста нервов (NGF), нейротрофический фактор мозга (BDNF), NT-3, NT-4/5, NT-6 и NT-7. Факторы роста обычно связываются с подсемейство RTK рецепторов tropomyosin, связанных с киназой (Trk): Trk A, Trk B и Trk C. Trk A специфичен для NGF, NT-6 и NT-7. Trk B связывает BDNF и NT-4/5, в то время как Trk C специфичен для NT-3. NT-3 также может связываться с низким сродством к Trk A и TrkB.

Рецепторы Trk имеют единый трансмембранный домен, с связывающим местом фактора роста на внеклеточной части и внутриклеточным участком активации фермента. Рецепторы Trk могут быть мономерными или димеризованными, где два рецептора Trk связаны друг с другом. Чтобы активировать рецептор, молекула одного фактора роста либо связывает два мономерных рецептора, заставляя их димеризоваться, либо связывает оба участка на предварительно димеризованном рецепторе.

После того, как рецепторы связаны, фосфорилат тирозинов, потянув фосфаты из АТФ и жертвуя их друг другу, процесс, называемый “автофосфорилирование”. Это открывает стыковочные участки вдоль внутриклеточного домена рецептора. Каждая док-площадка специфична для различных сигнальных белков. Это увеличивает разнообразие эффектов вниз по течению эти рецепторы регулируют.

Взаимодействие между NGF и Trk A привлекло внимание за их роль в прогрессировании болезни Альцгеймера. При этом расстройстве у нейронов развиваются амилоидные бляшки. Амилоид-бета является цитотоксическим фрагментом белка-предшественника амилоидов, или APP. Предполагается, что привязка NGF к рецептору Trk A уменьшает генерацию амилоид-бета, присоединяясь к рецептору Trk A. Это исключает способность бета-секретазы 1 (BACE1) расщеплять APP в амилоид-бета. Кроме того, рецептор Trk A может трансфер APP в Golgi, где ферменты BACE1 редки. В мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, Trk A / APP комплекс регулируется в областях, важных для обучения и памяти, как гиппокамп.

Suggested Reading

Lemmon, Mark A., and Joseph Schlessinger. “Cell Signaling by Receptor-Tyrosine Kinases.” Cell 141, no. 7 (June 25, 2010): 1117–34. [Source]

Willard, Stacey S., and Shahriar Koochekpour. “Glutamate, Glutamate Receptors, and Downstream Signaling Pathways.” International Journal of Biological Sciences 9, no. 9 (September 22, 2013): 948–59. [Source]