Суперсемейства мембранных рецепторов, обладающих ферментативной активностью

Содержание

Слайд 2

МОНОМЕРНЫЕ РЕЦЕПТОРНЫЕ ТИРОЗИНКИНАЗЫ: Лиганды: Факторы роста фибробластов Фактор роста тромбоцитов, эпидермальный

МОНОМЕРНЫЕ РЕЦЕПТОРНЫЕ ТИРОЗИНКИНАЗЫ:
Лиганды:
Факторы роста фибробластов
Фактор роста тромбоцитов, эпидермальный фактор роста
Фактор роста

сосудистого эндотелия
Фактор роста нервов
Фактор роста плаценты
Нейротрофины и т.д.
Слайд 3

ECD TMD ICD Cys Cys TKD ErbB(1-4) EGF TGFα Неурегулины Амфирегулин

ECD

TMD

ICD

Cys

Cys

TKD

ErbB(1-4)

EGF
TGFα
Неурегулины
Амфирегулин
Бетацеллюлин
BP-EGF
Фактор роста вируса
коровьей оспы

IgIII

FGFR(1-4)

FGFs

Trk(A-C)

Нейротропины NGF
BDNF

PDGFR(α-β)

VEGFR1

CSF1R

SCFR

CSF1

SCF

VEGFR(2-3)

PDGFs

VEGFs
PLGF

TrkE

Коллагены

Flt3

FL

RET

GDNF-GFRα

TIE-2
[TIE-1]
[TEK]

Ангиопоэтин 1

Эфрины

EphA(1-8)
EphB(1-6)

AXL/UFO

Белки клеточной адгезии (?)

EGF=ЭФР – эпидермальный

фактор роста; FGF=ФРФ – фактор роста фибробластов; TGFα=ТФРα – трансформирующий фактор роста альфа; NGF=ФРН – фактор роста нервов; BDNF – нейротропный фактор из мозга; PDGF – фактор роста из тромбоцитов; SCF – фактор стволовых клеток; CSF – колоние-стимулирующий фактор; VEGF – фактор роста фактор роста плаценты; GDNF – нейротропный фактор из глии; GFRα – рецептор аэндотелия сосудов; PLGF – льфа GDNF; FL – лиганд тирозинкиназы Flt3 (киназы печени плода)

CLD-кадгеринподобный домен

Слайд 4

Слайд 5

NRG = неурегулин

NRG = неурегулин

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Cys Cys Cys Cys DD pY p75NTR (семейство Рц TNFα) TrkA

Cys

Cys

Cys

Cys

DD

pY

p75NTR (семейство Рц TNFα)

TrkA

TKD

NGF BDNF NT3/4

Нейротропины взаимодействуют с тирозинкиназой TrkA и

вспомогательным низкоаффинным Рц p75NTR, формирующими высокоаффинный рецептор

Ig

Ig

RET

P

GDNF/GAS1

GDNF/GAS1

GDNF/GAS1

Гликозилфосфати-дилинозитидная группа

GDNFRα/β

TKD

GDNF неур-турин

Глиальный нейротрофический фактор и неуртурин взаимодействуют с тирозинкиназой RET и вспомогательным рецептором GDNFRα/β

×2

Слайд 9

Проведение сигнала мономерными рецепторными тирозинкиназами

Проведение сигнала мономерными рецепторными тирозинкиназами

Слайд 10

Домены SH2 (области гомологии 2 с тирозинкиназой Src) узнают мотивы, содержащие

Домены SH2 (области гомологии 2 с тирозинкиназой Src) узнают мотивы, содержащие

фосфотирозин (pY)

Выявлено 120 доменов SH2 в 110 белках человека
SH2 домены состоят из ~100 аминокислотных остатков, формирующих β-складку с примыкающими α-спиралями
Как правило, включают остаток Arg, непосредственно взаимодействующий с pY мишени

SH2 домены разных белков различаются по предпочтительности взаимодействия с мотивами, включающими pY

Слайд 11

ECD – внеклеточный домен; TDK1,2 – фрагменты тирозинкиназного домена; Src –

ECD – внеклеточный домен; TDK1,2 – фрагменты тирозинкиназного домена; Src –

внутриклеточная тирозинкиназа; p85 и p110 – регуляторная и каталитическая субъединицы фосфатидилинозитид-3-киназы (PI3K); GAP – белок, активирующий ГТФазную активность Ras; SHP2 – тирозинфосфатаза с доменом SH2; PLC – фосфолипаза C; Shc – содержащий SH2 домен адаптор

Фосфорилируемые сайты на рецепторе PDGFβ для связывания белков, содержащих домен SH2
1. Индуцируемая лигандом димеризация рецептора стимулирует взаимное фосфорилирование внутриклеточных доменов мономеров рецептора
2. Фосфорилирование (а) повышает протеинкиназную активность рецептора и
(б) создает сайты посадки эффекторных белков, которые могут служить субстратами рецепторной тирозинкиназы

PI3K

Слайд 12

NRG = неурегулин

NRG = неурегулин

Слайд 13

Слайд 14

283 1 RanBP α-цепь β-цепь Shc Grb2 Sema TyrKc PSI IPT1

283

1

RanBP

α-цепь

β-цепь

Shc

Grb2

Sema

TyrKc

PSI

IPT1

IPT4

1366

Сайт протеолитического расщепления

TM

ФРГ

Доменная организация тирозинкиназного рецептора c-Met фактора роста гепатоцитов (ФРГ)
Sema

– участок гомологии с семафоринами: PSI и IPT – участки гомологии с плексинами; RanBP – белок, связывающий Ran (адаптор, активирующий Ras через Sos)
Слайд 15

Доменная организация некоторых адапторных белков Grb – белок, связанный с рецепторами

Доменная организация некоторых адапторных белков
Grb – белок, связанный с рецепторами

факторов роста;
Shc – трансформирующий белок с доменом гомологии 2 с Src; NCK – non-catalytic region of tyrosine kinase; CRK – chicken retrovirus oncogene homologous to non-receptor tyrosine kinases

Фосфорилирование рецептором C-концевого тирозина ингибирует взаимодействие с Sos и последующую активацию Ras-MAPK каскада (система самоограничения)

Фосфорилирование рецептором остатков тирозина создает сайты взаимодействия с Grb2 и последующую активацию Sos-Ras-MAPK каскада

Слайд 16

Доменная организация регуляторной субъединицы p85 фосфатидилинозитол –3-киназы (PI3K). GAB – ассоциированный

Доменная организация регуляторной субъединицы p85 фосфатидилинозитол –3-киназы (PI3K). GAB – ассоциированный

с Grb2 белок

Gβγ

GAB1

Инактивация малых G-белков Rho, Rac, Cdc42

p85

p110

PI-4,5-P2

PI-3,4,5-P3

Белки, содержащие PH-домен (PKB, Btk, PLCγ2, Grb7/10/14)

Gβγ

RTK

Ras

Регуляция активности PI3K

GAB1

Grb2

Слайд 17

151 248 270 523 536 84 145 2 Доменная организация тирозинкиназы Src Миристат

151

248

270

523

536

84

145

2

Доменная организация тирозинкиназы Src

Миристат

Слайд 18

Доменная организация фосфолипазы C гамма 2 (PLCγ2) X, Y – каталитические

Доменная организация фосфолипазы C гамма 2 (PLCγ2)
X, Y – каталитические домены

PI-4,5-P2

I-1,4,5-P3

+DAG

Высвобождение Ca2+

PKC

PLCγ

Рецепторная тирозинкиназа

PI3K

PI-3,4,5-P2

Src

(перемещение в головную зону клетки)

Регуляция активности фосфолипазы С-гамма (PLCΥ)

Слайд 19

Доменная организация протеинтирозинфосфатазы 2C (PTP-2C, или SHP2)

Доменная организация протеинтирозинфосфатазы 2C (PTP-2C, или SHP2)

Слайд 20

Синдром Нунан (1 на 1000-2500 новорожденных) (активирующая мутация нерецепторной тирозинфосфатазы PTPN11)

Синдром Нунан (1 на 1000-2500 новорожденных)
(активирующая мутация нерецепторной тирозинфосфатазы PTPN11) (генотип

не нарушен (XY), фенотип, сходный с синдромом Тернера (мужской синдром Тернера)
Симптомы:
первичный гипогонадизм,
:нарушенные черты лица,
маленький рост,
складки на шее,
врождённые пороки сердца,
Крипторхизм
увеличенное расстояние между парными органами (гипертелоризм)
замедленность движений,
кровоточивый диатез

Синдром Нунан

Слайд 21

Ig-II Ig-III Ig-I ECD TMD K1 K2 FGF гепарин SNT Shp

Ig-II

Ig-III

Ig-I

ECD

TMD

K1

K2

FGF

гепарин

SNT

Shp

Grb

Sos

Ras

MAPK

Ca2+

PIs

DAG

ERK

?

PKC

Пути проведения сигнала рецепторами
факторов роста фибробластов

Ig-IIIa

Растворимый рецептор (антагонист)

Ig-IIIb/IgIIIc лигандная специфичность

миристат

SNT-гомолог

субстрата рецептора инсулина

Sos

Слайд 22

Доменная организация фактора обмена гуаниновых нуклеотидов Sos. H2A – область гомологии

Доменная организация фактора обмена гуаниновых нуклеотидов Sos.
H2A – область гомологии

с гистоном H2A

неактивен

H2A

Rho-GEF

Ras-GEF

PH

Ras-GEF

MAPK

активен

SH3

SH3

SH2

Grb2

RTK

Активация Ras рецепторными тирозинкиназами (RTK)
через Grb2-Sos

Слайд 23

Активация транскрипционных факторов группы STAT рецепторами семейства ErbB

Активация транскрипционных факторов
группы STAT рецепторами семейства ErbB

Слайд 24

ГЕТЕРОТЕТРАМЕРНЫЕ РЕЦЕПТОРНЫЕ ТИРОЗИНКИНАЗЫ

ГЕТЕРОТЕТРАМЕРНЫЕ РЕЦЕПТОРНЫЕ ТИРОЗИНКИНАЗЫ

Слайд 25

Тетрамерный рецептор инсулина

Тетрамерный рецептор инсулина

Слайд 26

Особенности рецепции гормонов семейства инсулина * Альфа-бета цепь рецептора инсулина -

Особенности рецепции гормонов семейства инсулина

* Альфа-бета цепь рецептора инсулина - альфа-бета

цепь рецептора типа I ИФР-1
Слайд 27

INSR-A INSR-B INS>>IGF-II>IGF-I INS≈IGF-II>>IGF-I Сплайсинговые варианты рецептора инсулина различаются по сродству

INSR-A

INSR-B

INS>>IGF-II>IGF-I

INS≈IGF-II>>IGF-I

Сплайсинговые варианты рецептора инсулина различаются по сродству к лигандам

INSR-A

INSR-B

IGFR

IGFR

IGF-I>IGF-II

IGF-I ≈ IGF-II

≈ INS

Эффекты, характерные для ИФР-I

Гибридные рецепторы INSR/IGFR различаются по сродству к лигандам, но независимо от типа лиганда, проводят сигнал, характерный для ИФР-I

12 а.к. остатков

Слайд 28

Конкурирующие пути проведения сигнала тетрамерными рецепторными тирозинкиназами Shc - трансформирующий белок

Конкурирующие пути проведения сигнала
тетрамерными рецепторными тирозинкиназами

Shc - трансформирующий белок с

доменом гомологии с Src

IRS – субстрат рецептора инсулина

Слайд 29

12 115 157 267 465 612 632 896 941 989 1179

12

115

157

267

465

612

632

896

941

989

1179

1229

1242

Субстрат 1 рецептора инсулина (IRS1)

NPXpY

Примембранная область рецептора инсулина

Связывание с мембраной

551

662

732

1012

YXXM

Ser

312

Grb2

PI3K

PKCξ, JNK1

(терминация цикла)
Слайд 30

Фосфатидилинозитольный путь (Активация сигнальных каскадов через фосфатидилинозитол-3-киназу 1 (PI3K1)) IRS1 PI3K1

Фосфатидилинозитольный путь (Активация сигнальных каскадов через фосфатидилинозитол-3-киназу 1 (PI3K1))

IRS1

PI3K1

p53

PTEN

PI-4,5-P2

PI-3,4,5-P3 (фосфатидилинозитол-3-фосфат)

Akt

Выживание клеток (фосфорилирование

IKK, NFkB, CREB)

ПКСγ ПКСε

Фосфорилирование FOXO, BAD, каспазы 9 (ингибирование функций)

Ингибирование апоптоза

ДАГ

ИФ3

ФЛ

Инсулин, ИФР

Факторы роста

JAK1

Слайд 31

Инсулинозависимые серин/треонинкиназы PKCζ, JNK1 Терминация рецепторного цикла 1. Блокада связывания IRS1

Инсулинозависимые серин/треонинкиназы PKCζ, JNK1

Терминация рецепторного цикла

1. Блокада связывания IRS1 с рецептором

Shc

SHIP

Grb2

Ras

PI3K

PI-4,5-P2

PI-3,4,5-P3

PI-3,4-P2

PH(плекстрин)-содержащие

белки

2. Блокада связывания Grb2 с Shc1 и инактивация продуктов PI3K

IRS1

Тирозинфосфатазы SHP2, PTP1B

3. Дефосфорилирование рецептора и его субстратов

деградация

рециклизация

4. Интернализация лиганд-рецепторного комплекса

Shc-трансформирующий белок, содержащий SH2-домен ,

SHIP-инозитол-полифосфатаза с SH2 доменом

Слайд 32

Активирующие мутации рецепторов-тирозинкиназ

Активирующие мутации рецепторов-тирозинкиназ

Слайд 33

РЕЦЕПТОРНЫЕ ГУАНИЛАТЦИКЛАЗЫ

РЕЦЕПТОРНЫЕ
ГУАНИЛАТЦИКЛАЗЫ

Слайд 34

цГМФ Растворимые гуанилатциклазы Рецепторные мембранные гуанилатциклазы Натриуретические пептиды, гуанилины Вне- и

цГМФ

Растворимые гуанилатциклазы

Рецепторные мембранные гуанилатциклазы

Натриуретические пептиды, гуанилины

Вне- и внутриклеточные сигналы, NO

Система циклического

гуанозинмонофосфата

PKG

Фосфорилирование субстратов

Регулируемые цГМФ фосфодиэстеразы

Управляемые циклическими нуклеотидами ионные каналы

Ионные потоки

↓Уровень цАМФ

Слайд 35

Система мембранных рецепторов гуанилатциклаз Рецептируемые лиганды Натрийуретические пептиды А, В и С Гуанилины Термостабильный бактериальный энтеротоксин

Система мембранных рецепторов гуанилатциклаз
Рецептируемые лиганды

Натрийуретические пептиды А, В и С
Гуанилины
Термостабильный бактериальный

энтеротоксин
Слайд 36

Система мембранных рецепторов гуанилатциклаз. Структура и типы рецепторов Структура: Внеклеточный домен:

Система мембранных рецепторов гуанилатциклаз.
Структура и типы рецепторов

Структура:
Внеклеточный домен:
Гликозилирован,
лигандсвязывающий карман
3 петли,

образованные дисульфидными связями
Короткий трансмембранный домен
Внутриклеточный домен:
примембранный киназа-гомологичный домен,
С-концевой гуанилатциклазный домен
Типы рецепторов:
NPR-A (ГЦ-А)
NPR-В (ГЦ-В)
NPR-С (ГЦ-С) – клиренс-рецептор с коротким внутриклеточным доменом
Слайд 37

Цикл рецепторов-гуанилатциклаз. ECD – внеклеточный домен; TM – трансмембранный домен; KHD

Цикл рецепторов-гуанилатциклаз.
ECD – внеклеточный домен; TM – трансмембранный домен;
KHD –

киназа-гомологичный домен; GC – гуанилатциклазный домен;
ПК-G – протеинкиназа G; P – фосфат. Знаками «+» и «-» обозначены
положительные и отрицательные внутримолекулярные взаимодействия

Киназагомологич-ный домен

Гуанилатциклаз-ный домен

Рецепторные гуанилатциклазы:
NPR-A =GC-A: ANP>BNP>CNP
NPR-B = GC-B: CNP>ANP,BNP
NPR-C – рецептор-манок для ANP, BNP и CNP
GC-C: рецептор гуанилинов

Вазоконстрикторы
ангиотензин, вазопрессин, эндотелины индуцируют дефрсфорилирование и десенситизацию рецепторов