Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

Автор З.И.Крутецкая, О.Е.Лебедев, Л.С.Курилова

роксипроизводных (Posner et al., 1994).

Обычно, активность тирозинфосфатаз на 2 или 3 порядка больше, чем активность тирозинкиназ (Sun, Tonks, 1994). Высокая активность тирозинфосфатаз может объяснить низкий уровень тирозинового фосфорилирования клеточных белков и кратковременность тирозинового фосфорилирования. Поэтому, для того, чтобы сигнализация с участием тирозинкиназ была эффективной, активность тирозинфосфатаз также должна жестко регулироваться. Известны два принципа регуляции активности тирозинфосфатаз". определенная субклеточная локализация и фосфорилирование серин/треонина или тирозина (Sun, Tonks, 1994).

Тирозинфосфатазы относятся к большому (более 75 членов) и разнообразному суперсемейству белков, обнаруженных у всех эукариот (Fischer et al., 1991; Walton, Dixon, 1993; Denu et al., 1996; Tonks, Neel, 1996). Тирозинфосфатазы специфически дефосфорилируют остатки тирозина белков и ослабляют сигналы, генерируемые тирозинкиназами. В настоящее время идентифицировано два типа тирозинфосфатаз: рецепторные (трансмембранные) и цитоплазматические (Fischer et al., 1991; Walton, Dixon, 1993; Hunter, 1995, 1996). Все известные тирозинфосфатазы имеют высоко консервативный каталитический домен (около 240 аминокислот), содержащий уникальный фрагмент из 11 аминокислот tHe/Val]-His-Cys-X-Ala-GIy-X-X-Arg-[Ser/Thr]-GIy. В состав этого фрагмента входят высоко консервативные остатки цистеина и аргинина, необходимые для каталитической активности тирозинфосфатаз (Fischer et al., 1991; Walton, Dixon, 1993; Barford et al., 1994).

Выявлено 7 семейств рецепторных тирозинфосфатаз, отличающихся в основном структурой экстраклеточных доменов: CD45, LAR, RPTPP, RPTPcx, RPTPu, RPTPy (Hunter, 1996). Шесть из семи семейств рецепторных тирозинфосфатаз содержат два каталитических

домена в цитоплазматической области. Как правило, каталитическую активность имеет домен, ближайший к мембране, в то время как удаленный от мембраны домен или неактивен или имеет очень слабую каталитическую активность. Функциональное значение присутствия двух каталитических доменов в настоящее время не установлено.

Тирозинфосфатазы семейства CD45 широко представлены в клетках иммунной системы (Т- и В-лимфоцитах, макрофагах и др.) (Walton, Dixon, 1993; Streuli, 1996) и могут служить моделью структуры рецепторных тирозинфосфатаз. Экстраклеточный домен CD45 рецептора содержит несколько участков гликозилирования и фрагмент, богатый цистеином. Далее следует один трансмембранный домен. Цитоплазматический фрагмент молекулы включает два каталитических домена (Fischer et al, 1991; Walton, Dixon, 1993; Hunter, 1996). Установлено, что CD45 дефосфорилирует остатки тирозина, входящие в состав цитоплазматических тирозинкиназ семейства Src (p561ck и p59fyn), что проводит к активации тирозинкиназ (Walton, Dixon, 1993).

Нерецепторные тирозинфосфатазы имеют один каталитический домен и локализованы в цитоплазме или в ядре. Наиболее изученными семействами нерецепторных тирозинфосфатаз являются РТР1В, РТР 1С, РТР ID, PTPMEGI, РТРН1 и др. (Walton, Dixon, 1993; Hunter, 1996). Тирозинфосфатазы РТР 1С и PTP1D содержат в области N-конца молекулы два 5Н2-Домена, которые позволяют им связываться с активированными трансмембранными и бимолекулярными рецепторными тирозинкиназами. Показано, что тирозинфосфатазы РТР1С и PTP1D широко представлены в клетках иммунной системы (Walton, Dixon, 1993; Streuli, 1996).

Установлено, что цитоплазматические тирозинфосфатазы содержат также регуляторный домен, гомологичный белкам цитоскелета (Fischer et al, 1991; Walton, Dixon, 1993; Hunter, 1996). Так, тирозинфосфатазы PTPMEGI и PTPH1 включают на N-конце молекулы домены, которые на 45% идентичны белку полосы 4.1 эритроцитов, а также эзрину и талину (Walton, Dixon, 1993). Учитывая то, что многие белки цитоскелета фосфорилируются по остаткам тирозина, можно предположить, что именно они являются возможными мишенями для тирозинфосфатаз, связанных с цитрскелетом (Fischer et al, 1991; Walton, Dixon, 1993).

4.4.4. Ингибиторы тирозинкиназ и тирозинфосфатаз

Тирозинкиназы относятся к растущему семейству онкобелков и протоонкобелков, играющих ключевую роль в процессах пролиферации и дифференцировки клеток, а также в процессах сигнализации в клетках иммунной системы. Неконтролируемое увеличение активности рецепторных и цитоплазматических тирозинкиназ может приводить к развитию воспалительных реакций и таких пролиферативных заболеваний как рак, атеросклероз и псориаз. В связи с этим, тирозинкиназы и сигнальные пути, в которых они участвуют, могут рассматриваться как потенциальные мишени для антипролиферативной терапии и разработки эффективных лекарственных средств (Levitzki, Gilon, 1991; Levitzki, 1992; Levitzki, Gazit, 1995).

Онкобелки и протоонкобелки в целом, и тирозинкиназы в частности, являются, по-видимому, более избирательными мишенями для химиотерапии, чем ингибиторы синтеза ДНК или РНК или агенты, разрушающие структуры цитоскелета. Это обусловлено тем, что тирозинкиназы относятся к подклассу белков, активность которых является существенной для пролиферации клеток и значительно возрастает при пролиферативных заболеваних. В связи с этим, можно ожидать, что разработка блокаторов тирозинкиназ может привести к более направленной терапии этих заболеваний.

Обнаружен целый ряд природных ингибиторов тирозинкиназ (рис. 21). Производное флавона кверцетин (Graziani et al., 1981), изофлавоноид генистейн (Akiyama et al., 1987; Akiyama, Ogawara, 1991), лавендустин A (Onoda et al., 1989), эрбстатин (Umezawa et al., 1986) и гербимицин A (Uehara et al., 1988; Uehara, Fukazawa, 1991), выделенные из экстрактов грибов, являются эффективными ингибиторами тирозинкиназ с довольно выраженной специфичностью в микромолярной области концентраций. Другой природный блокатор тирозинкиназ аэроплизинин-1 выделен из морских губок (Kreuter et al., 1990).

Генистейн и лавендустин А конкурируют с АТФ за связывание с тирозинкиназами. Эти соединения блокируют широкий спе

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

Скачать книгу "Механизмы внутриклеточной сигнализации" (3.04Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(18.08.2019)