Tyrosine kinase

Tyrosine kinase là gì?

Tyrosine kinase là một nhóm cụ thể của enzyme được gán chức năng cho protein kinaza theo nghĩa sinh hóa. Các kinaza của protein có thể đảo ngược (khả năng xảy ra phản ứng ngược) chuyển các nhóm photphat thành nhóm OH (nhóm hydroxy) của axit amin tyrosine. Nhóm phốt phát được chuyển sang nhóm hydroxy của tyrosine của một protein khác. Thông qua quá trình phosphoryl hóa thuận nghịch được mô tả ở trên, tyrosine kinase có thể ảnh hưởng quyết định đến hoạt động của protein và do đó đóng một vai trò quan trọng trong con đường dẫn truyền tín hiệu. Chức năng của tyrosine kinase như là mục tiêu của thuốc được sử dụng chủ yếu trong điều trị, ví dụ như trong ung thư học.

Nhiệm vụ và chức năng

Tyrosine kinase trước tiên phải được chia nhỏ thành tyrosine kinase liên kết màng và không liên kết màng để hiểu được chức năng của chúng. Các tyrosine kinase liên kết màng có thể có hoạt tính protein kinase của riêng chúng, theo đó chức năng kinase được kích hoạt như một phần của phức hợp thụ thể trên màng tế bào. Nếu không, các tyrosine kinase liên kết màng có thể được liên kết chức năng với phức hợp thụ thể, nhưng có thể không khu trú trực tiếp bên trong nó.

Trong trường hợp này, tyrosine kinase và thụ thể tạo ra một liên kết qua đó một tín hiệu cụ thể được truyền đến kinase thông qua thụ thể. Trong trường hợp tyrosine kinase không liên kết màng, kinase nằm trong tế bào chất hoặc nhân tế bào. Tùy thuộc vào thiết kế cấu trúc với chức năng liên quan, có thể đưa ra các ví dụ khác nhau về tyrosine kinase.

Ví dụ về tyrosine kinase liên kết màng là insulin thụ thể, thụ thể EGF, thụ thể NGF hoặc thụ thể PDGF. Điều này cho thấy rằng các tầng tín hiệu sử dụng tyrosine kinase là quá trình quan trọng trong cơ thể con người. Các insulin thụ thể điều chỉnh việc giải phóng insulin từ tuyến tụy liên quan đến bữa ăn.

Thụ thể EGF có các vị trí liên kết cụ thể đối với một số phối tử, bao gồm EGF hoặc TNF-alpha. Là một phối tử protein, EGF (yếu tố tăng trưởng biểu bì) đóng một vai trò nổi bật như một yếu tố tăng trưởng (tăng sinh và biệt hóa tế bào). Mặt khác, TNF-alpha là một trong những dấu hiệu chống viêm mạnh nhất trong cơ thể con người và đóng một vai trò chẩn đoán quan trọng trong việc chẩn đoán viêm.

Đến lượt mình, PDGF là một yếu tố tăng trưởng được giải phóng bởi các tế bào huyết khối (máu tiểu cầu), giúp đóng vết thương và, theo kết quả nghiên cứu hiện tại, cũng đóng một vai trò trong sự phát triển của tăng áp động mạch phổi. Ví dụ về tyrosine kinase không liên kết màng là ABL1 và Janus kinase. Về nguyên tắc, một tầng tín hiệu với thông tin cụ thể luôn tiến hành theo cùng một cách thức khuôn mẫu trong trường hợp của tyrosine kinase.

Đầu tiên, phối tử thích hợp phải liên kết với thụ thể, thụ thể này thường nằm trên bề mặt tế bào. Kết nối này thường được thiết lập bởi cấu trúc protein đồng dư của phối tử và thụ thể (nguyên tắc khóa phím) hoặc bằng cách liên kết với các nhóm hóa học nhất định của thụ thể (nhóm photphat, sunfat, v.v.). Cấu trúc protein của thụ thể bị thay đổi do liên kết.

Đặc biệt trong tyrosine kinase, thụ thể hình thành homodimers (hai tiểu đơn vị protein giống nhau) hoặc dị phân tử (hai tiểu đơn vị protein khác nhau). Cái gọi là sự đime hóa này có thể dẫn đến sự hoạt hóa của tyrosine kinase, như đã được đề cập ở trên, nằm trực tiếp trong thụ thể hoặc ở phía tế bào chất (đối diện với bên trong tế bào) của thụ thể. Thông qua quá trình hoạt hóa, các nhóm hydroxy của gốc tyrosine của thụ thể được liên kết với các nhóm phốt phát (phosphoryl hóa).

Quá trình phosphoryl hóa này tạo ra các vị trí nhận biết cho các protein, sau đó có thể liên kết với chúng. Chúng thực hiện điều này thông qua các chuỗi cụ thể (miền SH2). Sau khi liên kết với các nhóm photphat, các dòng tín hiệu phức tạp cao được kích hoạt trong nhân tế bào, do đó dẫn đến quá trình phosphoryl hóa.

Cần lưu ý rằng quá trình phosphoryl hóa bởi tyrosine kinase có thể ảnh hưởng đến hoạt động của protein theo cả hai hướng. Một mặt, chúng có thể được kích hoạt, nhưng mặt khác, chúng cũng có thể bị bất hoạt. để tăng sinh và khử biệt hóa (mất vật liệu di truyền tế bào) của tế bào cơ thể. Đây là những quá trình cổ điển của sự phát triển khối u. Tuy nhiên, các cơ chế điều chỉnh khiếm khuyết của tyrosine kinase cũng đóng một vai trò quyết định trong sự phát triển của bệnh tiểu đường bệnh đái tháo đường (insulin thụ), xơ cứng động mạch, tăng áp động mạch phổi, một số dạng bệnh bạch cầu (đặc biệt là CML) hoặc ô không nhỏ phổi ung thư (NSCLC).