187. Receptory czynników wzrostowych.

Wszystkie receptory czynników wzrostowych nalezą do grupy receptorów z wewnętrzną bądź zasocjowaną aktywnością enzymatyczną. Ponadto dzielą się w zależości od rodzajów ligadnów i tej aktynowści enzymatycznej.

• receptory TGF - odpowiadają na sygnał np. BMP - bone morphogenic protein, który stymuluje wzrost kości oraz TGF-beta1, który moze być czynnikiem wzrsotwym, jak i anty wzrosotwym, w zależności od typu komórki. Istnieją 3 rodzaje receptorów TGF: RI, RII i RIII o masach odpowiednio 55, 85 i 280kDa. RIII to transbłonowy proteoglikan, który wiąże TGF i gromadzi go przy błonie komórkowej. RI i RII posiadają aktywność kinaz serynowo/treoninowych. W stanie bez związanego TGF RII fosforyluje sam siebie. Po związaniu ligadna tworzy kompleksy z RI i fosforyluje specjalną domenę na RI, dzięki temu RI staje się aktywne i fosforyluje czynniki transkrypcyjne z rodziny Smad.

• Receptory cytokin i RTK (receptorowe kinazy tyrozynowe) są podobne, więc opisze je razem. W stanie nieaktywnym obecne są jako monomery lub nieakywne dimery w błonie. Związanie ligadna powoduje ich dimeryzację, albo aktywację dimerów, które zyskują aktywność kinaz tyrozynowych. W przypadku receptorów cytokin kinazą jest kinaza JAK zasocjowana z recpetorami, a w przypadku RTK domeny kinazowe są częścią łańcucha receptora. Monomery fosforyluja nawzajem swoje domeny kinazowe, zwiększając ich aktywność. Oprócz tego, fosforylują także inne reszty tyrozyny w domenach cytozolowych, stwarzając miejsca dla wiązania białek z domeną SH2 i PTB, do których należy wiele białek sygnałowych. Receptory cytokin wiążą w ten sposób i aktywują przez fosforylację między innymi czynnik transkrypcyjny STAT, a RTK białko Ras.

188. Domeny SH2, PTB i SH3. Przykłady funkcji

Domeny SH2 i PTB, obecne na wielu białkach sygnałowych w komórce odpowiedzialne są za specyficzne wiązaie się do konkretnych receptorów cytkoni czy RTK. Mają one dwie kieszenie rozdzielone resztami glutaminianu, jedna rozpoznaje resztę fosfotyrozyny, a druga inny aminokwas, decydyujący o specyficzności. W przypadku SH2 ten aminokwas znajduje się bliżej C-końca receptora niż fosfotyroznyna, a w przypadku PTB bliżej N-końca.

Domena SH3 występuje w białkach adaptorowych łączących receptory z cząsteczkami sygnałowymi. SH3 rozpoznaje różne sekwencje bogate w prolinę. Duża ilośc rpoliny zapewnia rozciągniętą konformację, która pasuje do wszystkich domen SH3, natomiast nieprolinowe aminokwasy oddziałuja ze specyficznymi aminokwasami domeny SH3 różnymi w różnych SH3 i tak powstaje specyficzność.

Przykładem działania domeny SH2 jest wiżazanie czynnika transkrypcyjnego STAT do receptora cytokin. Dodatkowo, recpetor fosforyluje stat tworząc miejsce rozpoznawane przez jedo SH2 w ten sposób, że aktywne cząsteczki STAT tworzą dimery.

Białko GRB2, które jest białkeim adaptorowym przy aktywacji Ras przez RTK też wiąże się do RTK za pomocą domeny SH2.

Ze swoeje drugiej strony GRB2 posiada domeny SH3, które wiążą GEF Sos, który bezpośrednio aktywuje Ras.

189. Punkty sprawdzające w regulacji cyklu komórkowego

Punkty sprawdzające to miesjca w cyklu komórkowym, w których na skutek działania róznych białek, najczęściej kinaz, może dojść do zatrzymania cyklu komórkowego. Ma to na celu zatrzymanie podziałów komórek, które nie ukończyłe replikacji DNA, nie mają prawidłowego wrzeciona podziałowego, nie posortowały dobrze chromosomów w anafazie lub też posiadają znaczne uszkodzenia w DNA.

Istnieje kilka punktów kontrolnych, odpowiadających na różne czynniki i zatzymujących komórkę w różnych fazach:

• punkt kontroli replikacji DNA przy przejściu G2->M - zapobiega zajściu mitozy przed kompletną replikacją DNA. Kinaza ATR jest aktywna, keidy jest związana z widełkami replikacyjnymi. Aktywuje przez fosforylację kinazę Chk1, a ta deaktywuje przez fosforylację Cdc25, czyli tą fosfatazę potrzebną do aktywacji MPF

• punkt kontroli składania wrzeciona - daje pewność, że wszystkie chromosomy są dobrze przyczepione do mikrotubul kinetochorowych. Białko Mad2 asocjuje z kompleksami kinetochorowymi nie przyczepionymi do mikrotubul. Na krótko się wtedy asocjuje, inhibuje Cdc20 (było przy APC, to czynnik który jest wymagany by APC usunął sekurynę) i oddysocjowuje, a na jego miejsce wchodzi następny. Mad2 się tak wymieniają i inhibują APC dopóki sa jakieś wolne kinetochory. W ten sposób anafaza nie zachodzi póki wszystkie chromosomy nie są przyczepione do mikrotubul i zapobiega się złej segregacji

• punkt kontroli segregacji chromosomów przy wyjściu z mitozy (przez mitotic exit network) - dobrze zbadano go jedynie u drożdży. Z ciałkiem biegunowym, analogicznym do centrosomu, związane jest białko Tem1. Jest ono GTP-azą i normlanie jest ciądle związane z GTP. Aktywujący go GEF lokalizuje się podbłonowo w pączku. Tylko jeśli wrzeciono podziałowe prawidłowo umieści chormosomy przy biegunach podziału Tem1 ma kontakt ze swym GEFem i wiąże GTP stając się aktywne. Wyzwala to kaskadę kinaz, z których ostatni fosforyluje czynniki wiążące Cdc14 w jąderku. Cdc14 jest uwalniane i defosforyluje Cdh1, co pozwala na degradację cyklin mitotycznych zależną od APC. Degradacja cyklin mitotycznych i MPF inicjuje telofazę.

• Punkt kontroli uszkodzeń DNA - różni się od pozostałych tym, że może zajść w różnych momentach cyklu, ma też wiele dróg. W odpowiedzi na uszkodzenia DNA cykl komórkowy zostaje zatrzymany dopóki nie uda się ich naprawić. Zatrzymanie w fazie G1 i S umożliwia korekcję zmutowanych zasad zanim nastąpi replikacja, która utrwali je w genomie. Zatrzymanie w G2 aż do naprawienia dwuniciowych przerw w chromosomach zapobeiga utracie materiału genetycznego leżącego dalej od centromeru niż pęknięcie. Białka biorące udział w tym punkcie kontrolnym to onkosupresory, bo podział z uszkodzonym DNA może prowadzić do trnasformacji nowotworowej, czyli zapobiegają nowotworom. Promieniowanie UV aktywuje kinazę ATM (w nieznay sposób), która aktywuje kiaznę Chk2. Kinaza ta fosforylu fosfatazę Cdc25A kierując ja do ubikwitynacji i degradajcji. Bez Cdc25A SPF nie może zostać aktywowany i komórka zatrzymuje się w późnej fazie G1 albo wczesnej S. Podobniie działa kompleks ATR-Chk1 (ten sam co w kontroli replikacji), który uaktynia się pod wpływem promieniowania gamma. Wążna rolę w tym punkcie kontroli pełni białko p53. Jest to czynnik transkrypcyjny kodujący m. in. P21 - CIP hamujący aktywność wsyzstkich CDK. Normalnie jest on niestabilny i szybko się degraduje an skutek ubikwitynacji przez Mdm2, jednak aktywacja ATR i, być może, ATM powoduje fosforylację p53, która zaburza wiązanie Mdm2. Ilość p53 zwiększa się na tyle, że zachodzi zależna od niego transkrypcja. Jeśli uszkodzenie DNA jest na prawde poważne i rozległe, p53 może wprowadzać komórki na drogę apoptozy. Jak ważne dla organizmu są p53, ATM i ATR może świadczyć fakt, że mutacja genów kodujących te białka ma ogromną szansę spowodować transformację nowotworową.

190. Receptorowe i nierecpetorowe kinazy tyrozynowe.

Nie bardzo to kumam... RTK już były opisane. A niereceptorowe? Może chodzi po prostu o ogólną definicję co to jest kinaza tyrozynowa i że są dwa rodzaje, receptorowe i niereceptorowe, czyli cytozolwe. Jeśli tak, to tych cytozolowych zidentyfikowano u człowieka 32. Ważne są kinazy z rodziny Src, które pośredniczą w wielu szlakach sygnalizacyjnych. Onkogenne wirusy niosą geny zmutowanych Src, które moga pwoodować transformację zainfekowanych komórek.

191. Mechanizm degradacji cyklin.

Cykliny mitotyczne degradowane są w anafazie w proteasomach na skutek ubikwitynacji przez APC (było o tym przy APC, o samej ubikwitynacji też już było). Chyba nie wspomniałem, że mitotyczne cykliny (cylkina N u ssaków) zawierają na swoim N-końcu sekwencję 9 aminokwasów zwaną destruction box, która jest ubikwitynowana. Cykliny G1 i fazy S są w stałym tempie degradowane rpzez ubikwitynację i degradacje w proteasomie. Dzięki temu ich poziom w komórce rośnie tylko jeśli są akurat ekspresjonowane, co pozwala na ich regulację.

---