蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase,蛋白PTK)是酪氨一組催化酪氨酸殘基磷酸化的酶,他們通過從三磷酸腺苷上轉(zhuǎn)移一個磷原子到酪氨酸殘基上,酸激而使底物蛋白活化。分類目前,蛋白已發(fā)現(xiàn)PTK有100多個家族成員,酪氨他們通過活化底物蛋白,酸激參與細胞的分類信號轉(zhuǎn)導(dǎo),最終,蛋白這些信號轉(zhuǎn)導(dǎo)入細胞核內(nèi),酪氨引起某些基因表達水平的酸激改變,使諸如細胞生長之類的分類復(fù)雜的細胞功能得以調(diào)節(jié)。因此在調(diào)節(jié)細胞的蛋白分化、生長和激活中起到重要作用。酪氨
根據(jù)PTK的酸激結(jié)構(gòu),可分為受體型和非受體型PTK兩大類,前者又稱跨膜PTK,后者又稱細胞內(nèi)PTK。生長因子受體PTK(受體型酪氨酸激酶或RTK): 這一類蛋白酪氨酸激酶為跨膜蛋白,其胞外部分為配體結(jié)合區(qū),中間有跨膜區(qū),胞內(nèi)部分含有蛋白酪氨酸激酶的催化結(jié)構(gòu)域。根據(jù)他們的結(jié)構(gòu)不同可分為,表皮生長因子受體(EGFR)家族、胰島素受體家族、血小板衍生生長因子(PDGF)受體家族和成纖維細胞生長因子受體(FGFR)家族。這些信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的結(jié)構(gòu)有利于信息從細胞外單向地流入細胞內(nèi),這個過程有配體-受體的專一性。RTK的胞內(nèi)域都有一個或者幾個專一的酪氨酸殘基,他們在配體與RTK胞外域結(jié)合時被磷酸化了。這些酪氨酸殘基通常位于PTK域的C-末端和蛋白分子的C-端末尾之間的區(qū)域內(nèi)。蛋白酪氨酸激酶受體與配體結(jié)合后往往形成二聚體,繼而發(fā)生酶活性的增高,使受體胞內(nèi)部分的酪氨酸磷酸化增強,磷酸化的受體酶活性進一步增強。此外更重要的是,磷酸化的受體可以募集含有SH2結(jié)構(gòu)域的信號分子,從而將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至下游分子。
非受體型的蛋白酪氨酸激酶: 非受體型的蛋白酪氨酸激有9個亞族,即Src、Tec、Csk、Fes、Abl 、Syk/ZAP-70、Fak和JAK。其中Src家族有Src、Fyn、Lck、Lyn等,與受體結(jié)合存在,當配體與受體結(jié)合后被激活; Tec家族有Btk、Itk、Tec等,與受體結(jié)合或不結(jié)合存在,配體結(jié)合后被激活; ZAP70家族有ZAP70和Syk,與磷酸化的受體結(jié)合后被激活。JAK家族有JAK1、JAK2、JAK3和TYK2等。這些PTKs或者直接與受體形成復(fù)合物,或者間接地依次被激活,在轉(zhuǎn)導(dǎo)受體信號過程中起著接力棒的作用。其中經(jīng)典的是Src和JAK家族,SRC激酶家族他具有三個基本結(jié)構(gòu)域: SH1、SH2和SH3。 SH結(jié)構(gòu)域是Src同源性結(jié)構(gòu)域的簡稱,非受體型Src的N端是由70-80個殘基組成的M段,結(jié)構(gòu)因不同PTK而異,隨后的兩個功能區(qū)SH3和SH2結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,其中SH3和富含脯氨酸的基序結(jié)合,SH2則專門識別并結(jié)合發(fā)生了磷酸化的酪氨酸。SH1是一個結(jié)構(gòu)高度保守的功能區(qū),特點是帶有一個能發(fā)生自身磷酸化的酪氨酸殘基(Y)和一個結(jié)合著ATP的賴氨酸殘基,后者通過釋放ATP使底物發(fā)生磷酸化,因而SH1是激酶PTK的活性中心。另外,PTK的C端還有一個具有負調(diào)節(jié)功能的酪氨酸殘基(Y),當他發(fā)生磷酸化時,PTK活性處于抑制狀態(tài)。JAK激酶其近羧基端的結(jié)構(gòu)域具酪氨酸蛋白激酶的全部保守序列,可能有酪氨酸蛋白激酶的活性,其氨基端的是另一個酪氨酸激酶樣結(jié)構(gòu)域,包含全部激酶的各個亞結(jié)構(gòu)域,但可能不會有激酶活性,其功能有待證明。
大部分的酪氨酸蛋白激酶位于胞膜上或胞質(zhì)內(nèi),近年來卻發(fā)現(xiàn)核內(nèi)也存在著酪氨酸蛋白激酶,這對于信號在核內(nèi)的轉(zhuǎn)導(dǎo)有重要意義。重要的細胞核內(nèi)PTKs有Abl和Wee。Abl既存在于胞核內(nèi),也存在于胞質(zhì)中,已發(fā)現(xiàn)他參與轉(zhuǎn)錄過程和細胞周期的調(diào)節(jié); Wee只存在于核內(nèi),他可調(diào)節(jié)細胞周期素-2(CDK2)的活性,抑制其磷酸化,對細胞進入有絲分裂期具有調(diào)節(jié)作用。
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