3 primære veje gennem hvilke signalerne sendes til kernen
De tre primære veje, gennem hvilke signalerne overføres til kernen i mennesket, er: 1.Ras-afhængig signalvej, 2. Jak / stat signalveje og 3.NF-kB signalvej!
Signaltransduktion er de molekylære hændelser, der transmitterer signaler til cellemiljøet og fremkalder specifikke cellulære reaktioner.
Den ekstracellulære region af kæden binder til det specifikke cytokin, og den intracellulære region er involveret i signaltransduktion. Heterodimeren og heterodimercytokinreceptorerne samles ikke ind i et komplet receptorkompleks, indtil det tilsvarende cytokin binder til de ekstracellulære regioner i cytokinreceptorkæderne.
Binding af cytokinet til cytokinreceptorens ekstracellulære regioner fører til samling af receptorkæderne i et komplet receptorkompleks og initierer de intercellulære hændelser, der er nødvendige for signaltransduktion.
Et cytoplasmatisk enzym med proteintyrosinkinase (PTK) -aktivitet er ikke-kovalent bundet til den cytoplasmatiske hale af de fleste af de hæmatopoietiske receptorkæder. Enzymet PTK phosphorylerer tyrosinresterne i andre proteiner i cytoplasma (fosforylering ved tyrosin eller threonin eller serinrester er en fælles mekanisme til regulering af proteinfunktionen). PTKs aktivitet fører til signaloverførsel til kernen.
Cytokinet binder sammen med den ekstracellulære del af cytokinreceptoren.
↓
Cytokinreceptorkæderne bringes sammen.
↓
Når cytokinreceptorkæderne bringes sammen, grupperes de PTK'er, der er bundet til de intracellulære regioner i receptorkæderne.
↓
Klyngning af PTK'erne tillader PTK'erne at phosphorylere og aktivere hinanden. Klyngning af PTK'er resulterer også i phosphorylering og aktivering af andre proteiner i cytoplasmaet.
↓
PTKs aktivitet fører til transmissionen af signaler til kernen.
Der er tre primære veje, gennem hvilke signalerne overføres til kernen.
1. Ras-afhængig vej.
2. Jak-Stat-banen.
3. Kernefaktor kB (NF-kB) vej.
1. Ras-afhængig signalvej:
Ras-afhængig signalveje udløses af
jeg. Et antal cytokinreceptorer,
ii. Visse vedhæftningsmolekyler, og
iii. Mange andre overfladereceptorer.
Ved binding af et cytokin til cytokinreceptorerne klyver proteintyrosinkinaserne (PTK'er) af receptor-kædernes cytoplasmatiske haler sammen og phosphorylerer hinanden
↓
De phosphorylerede PTK'er binder til proteiner kaldet Src-familie kinaser. (Src-familien kinaser indeholder specialiserede protein domæner, betegnet SH2, der gør det muligt for dem at binde andre proteiner indeholdende phosphorylerede tyrosinrester.)
↓
Denne interaktion fører til binding af andre cytoplasmatiske proteiner, således at et multikomponent-signaleringskompleks danner på det indre aspekt af cellemembranen. Dette kompleks aktiverer proteinerne fra Ras-familien (Ras-familieproteiner har iboende guanosintrifosfatase (GTPase) aktivitet).
↓
Ras-familieproteinerne spalter GTP (guanosintrifosfat) til BNP (guinosindiphosphat) og aktiverer Raf kinasen.
↓
Raf kinaser aktiverer igen Mek og MAPK (mitosisassocieret proteinkinase).
↓
Den aktiverede MAPK går ind i kernen og phosphorylerer transkriptionelle regulatoriske proteiner, der styrer specifikke gener. MAPK-aktivering fører til forøget celleproliferation og genaktivering.
2. Jak / Stat Signaleringsvej:
Janus-kinasen (JaK) -familien består af fire enzymer (Jak 1, Jak 2, Jak 3 og Tyk 2). De er forbundet med cytoklasmiske haler af cytokinreceptorerne [Cytokinreceptoren for IL-2 består af a, p og y polypeptidkæder. Jak-1-kinase er forbundet med a-kæden, og Jak-2-kinase er associeret med β-kæden af IL-2R (IL-2-receptoren)].
Cytokinbinding til cytokinreceptoren bringer de cytoplasmatiske haler af cytokinreceptorkæder sammen. De cytoplasmiske hale associerede Jak proteinkinaser phosphorylerer og aktiverer hinanden.
↓
En familie af transkriptionsfaktorer kaldet stat (signal transducere og aktivatorer af transkriptions) proteiner er de primære substrater af de aktiverede jaks.
↓
Jak kinaser phosphorylerer Stat proteiner. De phosphorylerede stat-proteiner dimeriserer og translokeres i kernen. De dimeriserede stat-proteiner binder til specifikke gener og fremmer ekspressionen af specifikke gener.
(Der er mindst syv Stat proteiner (Stat 1 til Stat 7) og hver handling på separate gener. En klasse af proteiner kaldet suppressorer af cytokin signaling (SOCS) kan binde til Jak kinaser og hæmme Jak kinaser).
3. NF-kB Signaleringsvej:
NF-kB proteinfamilien har fem beslægtede transkriptionsfaktorer, som styrer en række cellulære aktiviteter som reaktion på cytokin og andre stimuli.
NF-kB proteiner er forbundet med inhibitoriske proteiner kaldet I-kB proteiner og er til stede i cytoplasma i en inaktiv form. (Eksempel: Binding af cytokin-tumornekrosefaktoren a (TNFa) til TNF-receptorer på celleoverfladen fører til trimeriseringen af TNF-receptorerne.
↓
En række adapterproteiner (såsom TRAD, TRAF og RIP) associerer med TNF-receptorernes cytoplasmatiske haler og danner et kompleks.
↓
Dette kompleks aktiverer en vej, der fører til phosphorylering og aktivering af I-kB. Som følge heraf frigives NF-kB fra I-kB og NF-kB-komplekset.
↓
Den frigivne NF-kB migrerer til kernen. NF-kB binder og aktiverer specifikke gener.
↓
Afhængig af celletypen og andre faktorer kan cellen undergå proliferation, aktivering eller apoptose.
Narkotikortikosteroidet øger syntesen af I-kB, der binder til NF-kB i cytoplasmaet. Følgelig forhindres NF-kB i at flytte ind i kernen og aktivere generne. Denne mekanisme påvirker i sidste ende nogle funktioner i cellen og resulterer i immunosuppression.
