3 primære veier gjennom hvilke signalene sendes til kjernefeltet
De tre primære veiene som signaler overføres til kjernen i mennesket er: 1.Ras-avhengig signalvei, 2. Jak / stat signalvei og 3.NF-kB signalvei!
Signaltransduksjon er molekylære hendelser som overfører signaler til cellens indre og induserer bestemte cellulære responser.
Den ekstracellulære regionen av kjeden binder til det spesifikke cytokinet, og den intracellulære regionen er involvert i signaltransduksjon. Heterodimeren og heterodimer-cytokinreceptorene settes ikke sammen i et komplett reseptorkompleks, før det tilsvarende cytokinet binder seg til de ekstracellulære områdene av cytokin-reseptorkjedene.
Binding av cytokinet til de ekstracellulære områdene av cytokinreseptor fører til sammenstillingen av reseptorkjennene til et komplett reseptorkompleks og initierer de intercellulære hendelsene som trengs for signaltransduksjon.
Et cytoplasmatisk enzym med proteintyrosinkinase (PTK) -aktivitet er ikke-kovalent festet til den cytoplasmatiske halen av de fleste hematopoietiske reseptorkjeder. Enzymet PTK fosforylerer tyrosinresiduene i andre proteiner i cytoplasma (fosforylering ved tyrosin eller treonin eller serinrester er en vanlig mekanisme for regulering av proteinfunksjon). PTKs aktivitet fører til signaloverføring til kjernen.
Cytokinet binder sammen med den ekstracellulære delen av cytokinreseptoren.
↓
Cytokin-reseptorkjedene blir samlet sammen.
↓
Når cytokin-reseptorkjedene bringes sammen, blir PTKene festet med de intracellulære områdene av reseptorkjedene gruppert.
↓
Clustering av PTKs tillater PTKs å fosforylere og aktivere hverandre. Clustering av PTKs resulterer også i fosforylering og aktivering av andre proteiner i cytoplasma.
↓
PTKs aktivitet fører til overføring av signaler til kjernen.
Det er tre primære veier gjennom hvilke signalene overføres til kjernen.
1. Ras-avhengig vei.
2. Jak-Stat-banen.
3. Kjernefaktor kB (NF-kB) vei.
1. Ras-avhengig signalvei:
Ras-avhengig signalvei utløses av
Jeg. Et antall cytokinreceptorer,
ii. Visse adhesjonsmolekyler, og
iii. Mange andre overflate reseptorer.
Ved binding av et cytokin til cytokinreceptorene klyper proteintyrosinkinaser (PTK) av cytoplasmatiske haler av reseptorkjedene sammen og fosforylerer hverandre
↓
De fosforylerte PTKs binder til proteiner kalt Src-familie kinaser. (Src-familien kinaser inneholder spesialiserte protein domener, betegnet SH2 som gjør at de kan binde andre proteiner som inneholder fosforylerte tyrosinrester.)
↓
Denne interaksjonen fører til binding av andre cytoplasmatiske proteiner, slik at et multikomponent-signaleringskompleks danner på det indre aspektet av cellemembranen. Dette komplekset aktiverer proteinene fra Ras-familien (Ras-familieproteiner har egengennantganosintrifosfataseaktivitet (GTPase)).
↓
Ras-familiens proteiner spalter GTP (guanosintrifosfat) til BNP (guinosindifosfat) og aktiverer Raf kinasen.
↓
Raf kinaser aktiverer i sin tur Mek og MAPK (mitosisassosiert proteinkinase).
↓
Den aktiverte MAPK går inn i kjernen og fosforylerer transkripsjonelle regulatoriske proteiner som kontrollerer spesifikke gener. MAPK-aktivering fører til forbedret celleproliferasjon og genaktivering.
2. Jak / Stat Signaleringsvei:
Janus-kinasen (JaK) -familien består av fire enzymer (Jak 1, Jak 2, Jak 3 og Tyk 2). De er forbundet med cytoklasmiske haler av cytokinreceptorene. [Cytokinreceptoren for IL-2 består av a, p og y polypeptidkjeder. Jak-1 kinase er assosiert med a-kjeden og Jak-2-kinase er assosiert med β-kjeden av IL-2R (IL-2-reseptoren)].
Cytokinbinding til cytokinreseptoren bringer sammen cytoplasmatiske haler av cytokin-reseptorkjeder. Den cytoplasmatiske hale assosierte Jak proteinkinaser fosforylerer og aktiverer hverandre.
↓
En familie av transkripsjonsfaktorer kalt Stat (signalgivere og aktivatorer av transkripsjonsproteiner) er de primære underlagene til de aktiverte Jaks.
↓
Jak kinaser fosforylerer Stat-proteiner. De fosforylerte statproteiner dimeriserer og translokoreres inn i kjernen. De dimeriserte statproteiner binder seg til bestemte gener og fremmer ekspresjonen av spesifikke gener.
(Det er minst syv Stat-proteiner (Stat 1 til Stat 7) og hver handling på separate gener. En klasse proteiner kalt suppressorer av cytokin signaling (SOCS) kan binde til Jak kinaser og hemme Jak kinaser).
3. NF-kB Signaleringsvei:
NF-kB proteinfamilien har fem relaterte transkripsjonsfaktorer, som styrer en rekke cellulære aktiviteter som respons på cytokin og andre stimuli.
NF-kB proteiner er assosiert med inhibitoriske proteiner kalt I-kB proteiner og er tilstede i cytoplasma i en inaktiv form. (Eksempel: Binding av cytokin-tumor nekrosefaktoren a (TNFa) til TNF-reseptorer på celleoverflaten fører til trimerisering av TNF-reseptorene.
↓
En rekke adapterproteiner (som TRAD, TRAF og RIP) forholder seg til cytoplasmatiske haler av TNF-reseptorene og danner et kompleks.
↓
Dette komplekset aktiverer en vei som fører til fosforylering og aktivering av I-kB. Følgelig frigjøres NF-kB fra I-kB og NF-kB-komplekset.
↓
Den frigjorte NF-kB migrerer til kjernen. NF-kB binder og aktiverer bestemte gener.
↓
Avhengig av celletypen og andre faktorer kan cellen gjennomgå proliferasjon, aktivering eller apoptose.
Medikamentkortikosteroiden øker syntesen av I-kB, som binder til NF-kB i cytoplasma. Følgelig forhindres NF-kB fra å bevege seg inn i kjernen og aktivere gener. Denne mekanismen påvirker i siste instans noen funksjoner i cellen og resulterer i immunosuppresjon.
