MITOGEENIAKTIVOIDUILLA proteiinikinaasikaskadeilla (MAPK) on osoitettu olevan keskeinen rooli solunulkoisissa signaaleissa soluvasteisiin. Nisäkässoluissa on selkeästi määritelty kolme MAPK-perhettä: klassinen MAPK (tunnetaan myös nimellä ERK), C-Jun N-terminaalinen kinse/ stressiaktivoitu proteiinikinaasi (JNK/SAPK) ja p38-kinaasi. KARTTAKINAASIT sijaitsevat proteiinikinaasikaskadeissa. Jokainen kaskadi koostuu peräti kolmesta entsyymistä, jotka aktivoituvat sarjoina: MAPK-kinaasikinaasi (MAPKK), MAPK-kinaasi (MAPKK) ja KARTTAKINAASI (MAPK). Tällä hetkellä nisäkkäiden soluissa 1 (välilehti 1) on tunnistettu ainakin 14 Mapkkkia, 7 Mapkkeja ja 12 Mapkkeja.
MAPK-reitit välittävät, vahvistavat ja integroivat signaaleja erilaisista ärsykkeistä ja saavat aikaan sopivan fysiologisen vasteen, johon kuuluvat solujen proliferaatio, erilaistuminen, kehitys, tulehdusreaktiot ja apoptoosi nisäkkäiden soluissa.
MAPK-reitti solujen proliferaation säätelyssä
solujen proliferaation säätely monisoluisessa organismissa on monimutkainen prosessi, jota säätelevät pääasiassa ympäröivien solujen tarjoamat ulkoiset kasvutekijät. MAPK-reitit, joihin liittyy useita proteiinikinaasikaskadeja, ovat kriittisessä roolissa solujen proliferaation säätelyssä (Kuva 1).
tärkeimmät KARTTAKINAASIKASKADIT nisäkässoluissa
erk pathway
erk on ollut paras karakterisoitu MAPK ja RAF-Mek-erk-polku on yksi parhaista karakterisoiduista MAPK-signalointireiteistä.
tyrosiinikinaasireseptorien(RTKs) stimulaatio aiheuttaa MAPKs: n aktivoitumisen monivaiheisessa prosessissa. Esimerkiksi epidermaalisten kasvutekijäreseptorien olennaisia linkkereitä KARTOITUSKINAASILLE ovat adapteriproteiini Grb2, guaniininukleotidinvaihtoproteiini, kuten SOS, pieni GTP: tä sitova proteiini, p21ras, proteiinikinaasi, joka määritellään peräkkäin MAPKKK: ksi (jota edustaa C-Raf-1), ja MAPKK kuten MEK1 ja MEK2. MEKs lopulta fosforyloi p44 MAPK ja p42 MAPK, tunnetaan myös nimillä ERK1 ja ERK2, mikä lisää niiden entsymaattista aktiviteetti2. Tämän jälkeen aktivoidut ERKs translokatoituvat tumaan ja transaktivoivat transkriptiotekijät, muuttaen geeniekspressiota kasvun, erilaistumisen tai mitoosin edistämiseksi.
g-proteiinikytketyt reseptorit (gpcrs) voivat myös johtaa MAPK-reseptorien aktivoitumiseen, joka välittyy useiden monimutkaisten kaskejen stimulaation kautta. Yksi uusi mekanismi on, että GPCRs-stimulaatio voi johtaa RTK: n tyrosiinifosforylaatioon, kuten EGFR: ään, mikä johtaa lopulta ERK-aktivoitumiseen3. RTKs: n sijaan myös GPCRs: ään osallistuneet integriinipohjaiset rakennustelineet ja β-pidätystelineet kannustivat MAPK-kaskadeja. Useat sytokiinireseptorit aktivoivat erk-reittiä JAK: n (JAK1, 2, 3 ja Tyk2) aktivaation kautta. JAK voi fosforyloida Shc: tä, mikä johtaa erk1/2-pathway4: n aktivoitumiseen. Useiden sytoplasmaproteiinien on osoitettu olevan erk1/2: n substraatteja, mukaan lukien RSK (90kda: n ribosomaalinen S6-kinaasi, p90rsk, tunnetaan myös nimellä MAPKAP-K1), sytosolinen fosfolipaasi A2 ja useat mikrotubulukseen liittyvät proteiinit (MAP), mukaan lukien MAP-1, MAP-2, MAP-4 ja Tau5, 6. Ehdotettiin, että ERK1/2 voi liittyä MTOC-funktion7 valvontaan. MTOC ohjaa sytosolisten mikrotubulusten kokoontumista interfaasisoluissa ja jakautuvien solujen mitoottisessa karassa. ERK1 / 2 voi aktivoida RSK: n C-terminaalisen kinaasin, mikä johtaa N-terminaalisen kinaasin aktivoitumiseen. RSK: n substraatteja ovat transkriptiotekijät kuten CREB, er α, IkB α/NF κ b, c-Fos ja glykogeenisyntaasikinaasi 3 (GSK 3). RSK voi siis säädellä geenin ilmentymistä transkriptiosäätelijöiden assosiaation ja fosforylaation kautta. RSK liittyy solusyklin säätelyyn inaktivoimalla Myt1-proteiinikinaasia, mikä johtaa sykliinistä riippuvaisen kinaasin p34cdc2 aktivoitumiseen xenopus laevis oocytes8: ssa. RSK voi myös fosforyloida Ras GTP / BKT-vaihtokertoimen, jolloin Sos johtaa Ras-ERK-reitin takaisinkytkentään estymiseen.
ERK voi translokoida tumaan ja fosforyloida erilaisia transkriptiotekijöitä, mukaan lukien ternaarinen kompleksitekijä (TCF) Elk-1, seerumivastetekijä lisälaite proteiini SAP-1a, Ets1, C-Myc, Tal jne. Yksi reniini-angiotensiinin aiheuttamista soluvasteista on useiden geenien, kuten välittömän varhaisen geenin c-fos: n, transkriptioaktivaatio. ERK-reitti voi siis yhdistää G0 / G1-mitogeeniset signaalit välittömään varhaiseen vasteeseen.
klassisen ERK-perheen (p42 / 44 MAPK) tiedetään toimivan solunsisäisenä solujen mitogeneesin tarkastuspisteenä. Viljellyissä solulinjoissa kasvutekijöiden aiheuttama mitogeeninen stimulaatio korreloi P42/44-KARTTAKINAASIN stimulaation kanssa. Kiinanhamsterin keuhkofibroblasteissa ja munasarjasoluissa MAPK: n kaksifaasinen aktivaatio G1: ssä korreloi S-vaihe9: n siirtymisen kanssa. Erk-signalointireitin komponenttien häiritseminen Raf-1: n tai ERK1: n dominoivien negatiivisten mutanttien tai antisensiteettirakenteiden kanssa osoittaa merkittävää solujen proliferaation estymistä. Päinvastoin, erk1-aktiivisuuden stimulointi johtaa lisääntyneeseen solujen proliferaatioon6, 10. On osoitettu, että PC-12-soluissa ohimenevä Ras/Raf-signaali indusoi solujen proliferaatiota, kun taas jatkuva aktivaatio saa nämä solut erilaistumaan ja hiljalleen lakkaamaan solusykli11. Nämä tiedot osoittivat, että ERK-kaskadilla on keskeinen rooli solusyklin etenemisen säätelyssä.
yhden yhteyden solusyklin etenemisen ja kasvutekijäsignaloinnin välillä tarjoaa sykliini D1, jonka geeni indusoituu toissijaisena vastegeeninä mitogeenisen stimulaation jälkeen. On raportoitu, että MEK: n dominanttinegatiiviset mutantit estävät nih-3T3-solujen proliferaatiota, ja konstitutiivisesti aktiivisen MEK: n on osoitettu indusoivan solujen transformaatiota tai proliferaatiota 12. Aktivoitujen Ras – tai MEK-proteiinien osoitettiin indusoivan cyclinD1 promoter13: n ajamien reporter-geenien ilmentymistä. Terada ja muut osoittivat, että syklind1: n promoottori sisältää kaksi mahdollista aluetta, joihin Ras/Raf-toiminto kohdistuu. syklind1-promoottorin aktiivisuus lisääntyi merkittävästi, kun mkk1-inhibiittori PD9805914 ilmaisi ja esti konstitutiivista aktivoitunutta muotoa MKK1(S222E). C-Jun-vasteelementti saattaa olla tärkeä Syklind1-proteiinin ilmentymisen kannalta, ja päästökauppajärjestelmään reagoiva elementti voi toimia välittäjänä normaalille kasvutekijävasteelle 15. Kun otetaan huomioon Syklind1/Cdk4-funktion riippuvuus Rb: stä, Ras-funktio G1: n keskivaiheilla ja loppupuolella on Rb-riippuvainen 16. Syklindi1: n ilmentymisen lisäksi Raf-MEK-ERK-kaskadilla voidaan säädellä myös Syklindi-Cdk4/6-kompleksien assemlian jälkitranslatiivista säätelyä. Tämän jälkeen kompleksit fosforyloivat RB-proteiinin aiheuttaen E2F-transkriptiotekijöiden aktivoitumisen, jotka säätelevät G1/s-transitioon tarvittavien geenien transkriptiota. Joten Raf-MEK – erk cascade on vastuussa G1/s-etenemisen säätelystä.
solujen proliferaatiota kontrolloi Cdk2, joka yhdessä Sykliinin ja Syklinan kanssa säätelee G1 / s: n siirtymää ja S-vaiheen etenemistä. Cdk2: n aktivaatio riippuu sen sijainnista tumassa. Blanchard ym. raportoivat, että cdk2: n translokaatio ydinenergiassa ja siitä johtuva IL-2: sta riippuvaisen Kit 225 T-solun G1/s translaatio liittyy suoraan cdk2: n fyysiseen vuorovaikutukseen MAPK: n kanssa ja riippuu MAPK: n aktiivisuudesta17.
nisäkässoluissa CDK: t defosforyloituvat ja aktivoituvat cdc25-fosfataasien vaikutuksesta. Cdc25: t ovat siis ratkaisevassa asemassa solusyklin säätelyssä. Kaikki kolme cdc25 (Cdc25A, B, C)-fosfataasia esiintyy komplekseina yhdessä c-Raf-1-kinaasin kanssa. Cdc25A fosforyloituu suoraan ja aktivoituu C-Raf-1-kinaasin vaikutuksesta. c-Raf-1-kinaasi osallistuu myös cdc25a-lausekkeen säätelyyn C-Myc-induktio18: n kautta. Ras / Raf-signalointi osallistuu C-myc-ilmaisun induktioon. C-Myc-proteiini on DNA: ta sitova proteiini, joka osallistuu geeniekspression transkriptioon ja jonka on osoitettu olevan välttämätön solujen proliferaatiolle. Reniini-angiotensiinin samanaikainen ilmentyminen Myc: n kanssa mahdollistaa sykliini-E-riippuvaisen kinaasiaktiivisuuden syntymisen ja S-vaihe19: n induktion. Tuoreet tiedot osoittavat, että korkea C-Myc-proteiini estää p27kip1: n yhdistymisen sykliini E/Cdk2-komplekseihin. C-Myc-proteiini ajaa P27kip1-proteiinin pois Cdk2 / Sykliinikomplekseista, mikä sitten helpottaa P27: n fosforylaatiota ja merkitsee siten proteiinin ubikitinaatiota ja hajoamista15. P27kip1-proteiini tukahdutetaan Ras / Raf-signaloinnilla. P27kip1 voi sitoa sykliini-Cdk2: n kompleksiksi ja estää sykliini-Cdk2: n aktiivisuuden, estää G1/s-siirtymän. P27kip1: n mRNA-taso ei muutu pidätettyjen ja jakautuvien solujen välillä. Translaation nopeus ja hajoaminen ubikitiiniriippuvaisen reitin kautta tekevät proteiinitason erot. Erks voi fosforyloida p27kip1-proteiinin, joka voi laukaista p27kip1-proteiinin pakkoliuotuksen ubikitiini-proteasomireitillä. Olemme myös itse havainneet, että CKI p15INK4b voi viivästyttää ihmisen melanoomasolujen G1/s-siirtymää estämällä solusykleengiinimolekyyliä ja lisäämällä p27kip1: n ilmentymistä, joka korreloi erk1: n ja ERK2: n vähentyneen aktiivisuuden kanssa. Erkillä on keskeinen rooli p27kip1: n tason hallinnassa. ERK voi vaikuttaa solusyklin etenemiseen fosforyloimalla ja hajottamalla p27kip1-proteiinia (puristuksessa).
KARTTAKINAASI (MAPK) osallistuu myös varhaismunasolujen kypsymiseen. Varhaismunasolut vapautuvat prophase I-pidätyksestään, yleensä hormonistimulaation avulla, mutta pysähtyvät jälleen metafaasi II: een, jossa ne odottavat hedelmöitystä. Mos-proteiini, MAPKKK on varhaismunasolujen kypsymisprosessin keskeinen säätelijä. Se koodasi seriini / treoniiniproteiinikinaasia, joka voi fosforyloitua ja aktivoida MEK1: n. Mos: lla on keskeinen solusyklin säätelijärooli meioosin aikana. Mos-proteiinia tarvitaan m-vaihetta edistävän tekijän MPF: n, solusyklin pääkytkimen, aktivointiin ja stabilointiin mitogeeniaktivoidun proteiinikinaasin (MAPK) kaskadin kautta. Ilmentyessään somaattisissa soluissa Mos aiheuttaa solusyklin häiriintymisen, joka johtaa sytotoksisuuteen ja neoplastiseen transformaatioon. Kaikki Mos: n tunnetut biologiset toiminnot välittyvät MAPK pathway20, 21: n aktivoinnin kautta.
JNK-reitti
jnk-signaalin transduktioreitti liittyy useisiin fysiologisiin prosesseihin. On olemassa kolme geeniä, jotka koodaavat jnk α, β ja γ), joissa on 12 mahdollista isoformia, jotka on johdettu vaihtoehtoisista liitostuotteista22. Useiden Mapkkien on raportoitu aktivoivan jnk-signalointireitin. Näihin kuuluvat MEKK-ryhmän jäsenet, sekalinjainen proteiinikinaasiryhmä, ASK-ryhmä, TAKI ja Tpl223. JNK voi sitoa c-Jun ja fosforylaatti c-Jun NH2-termianlin aktivaatiodomeenin ser-63: ssa ja ser-73: ssa. C-Jun transaktivaatio johtaa lisääntyneeseen geenien ilmentymiseen, kun niiden promoottoreissa on AP-1-paikkoja, esimerkiksi itse c-jun-geeni. Se käynnistää positiivisen takaisinkytkennän. Jnk: lle tunnistettuja substraatteja ovat c-Jun, ATF-2 (aktivoiva transkriptiotekijä 2), Elk-1, p53, Dpc4, Sap-1a ja NFAT41. Koska nämä tekijät voivat positiivisesti säätelee c-fos promotor, niiden aktivointi tuloksena lisääntynyt ilmentyminen c-Fos proteiini, edelleen kasvaa AP-1 taso. Mielenkiintoista on, että JNK fosforoi myös JunB: n, Jundin ja Ets: ään liittyvän transkriptiotekijän PEA324, 25.
Pedram ja muut raportoivat, että Uuden ERK: n ja jnk: n ristiaktivaation ja sitä seuraavan jnk: n vaikutuksen avulla VEGF: n indusoiman G1 / s: n etenemisen ja solujen proliferaation kannalta tärkeät tapahtumat tehostuvat26. ERKs voi aktivoida JNK-kinaaseja. VEGF: n indusoima ERK oli välttämätön ja riittävä nopeaan JNK-aktivaatioon ja että molemmat KARTTAKINAASIT välittivät VEGF: n solujen proliferaatiovaikutuksia. He havaitsivat, että JNK on Erkin viimeinen välittäjä solujen lisääntymisen stimuloimiseksi. ERK: n tehtävänä on lähinnä indusoida jnk: n aktivoitumista, kun sitä aktivoi endoteelisolun (EC) kasvutekijä, kuten VEGF. Jnk: n tunnistettu rooli ja erk/JNK: n ristiaktivaation merkitys nähdään erityisesti sellaisten tärkeiden G1-solusyklin tapahtumien stimuloinnissa, jotka johtavat etenemiseen S-vaiheeseen (DNA-synteesi)26. On todennäköistä, että KARTTAKINAASIPERHEEN jäsenten välinen ristipuhe vaikuttaa solun päätökseen jakautua tai terminaalisesti eriytyä.
JNKs-aktivaatio liittyy transformaatioon monilla onkogeeni-ja kasvutekijävälitteisillä reiteillä. C-Jun: n transaktivoinnilla saattaa olla tärkeä rooli tässä prosessissa. JNKs voi transduce signaalit eriyttämistä hematopoieettisen järjestelmän, ja mahdollisesti mukana alkion kehitystä. JNK-reitti on yhdistetty sekä apoptoosiin että selviytymisen signalointiin. On raportoitu, että UV-säteilyn aiheuttama apoptoosi fibroblasteissa vaatii jnk: ta sytokromi C: n vapautumiseen motokondrio27: stä. Mekanismi on kuitenkin epäselvä.
P38-reitti
nisäkkäiden P38 MAPK-perheet aktivoituvat solustressin vaikutuksesta, mukaan lukien UV-säteilytys, lämpöshokki, korkea osmoottinen stressi, lipopolysakkaridi, proteiinisynteesin estäjät, tulehdusreaktiota edistävät sytokiinit (kuten IL-1 ja TNF-α) ja tietyt mitogeenit. Ainakin neljä P38: n isoformia, jotka tunnetaan nimillä P38 α, p38 β, p38 γ ja P38 δ, on tunnistettu 28, jotka kaikki voidaan fosforyloida MAPK-kinaasin MKK6 (SKK3) avulla. Muut makit voivat fosforyloida joitakin p38-isoentsyymejä. MKK3 voi aktivoida p38 α, p38 γ ja P38 δ ja MKK4 voi aktivoida P38 α.
osoitettiin, että p38 on välttämätön komponentti IFN-signaloinnissa, jossa se ohjaa sytosolisen fosfolipaasi A2: n fosforylaatiota ja aktivaatiota. IFN α tai P38 MAPK: n yaktivoituminen johtaa myös transkriptiotekijän Stat1 Fosforylaatioon ser72729: llä. p38 voi fosforyloida transkriptiotekijän ATF-2, Sap-1a ja GADD153 ( kasvupysähdys ja DNA-vaurion transkriptiotekijä 153)30. p38 voi säädellä NF-κ-B-riippuvaista transkriptiota sen translokaation jälkeen tumaan. Tietyt p38-isoentsyymit aktivoivat myös ei – transkriptiotekijöitä, kuten mitogeeniaktivoidun proteiinikinaasin (MAPKAPKs, -2, -3 ja -5) ja siihen liittyvän proteiinin MNK1.
P38 MAPK: lla näyttää olevan merkittävä rooli apoptoosin, erilaistumisen, eloonjäämisen, proliferaation, kehittymisen, tulehduksen ja muiden stressireaktioiden kannalta. p38: n aktiivisuutta vaaditaan cdc42: n indusoimassa solusyklin pysähtymisessä kohdassa G1/S. tämä inhiboiva rooli voi välittyä syklind1: n ilmentymisen estämisen kautta. Aktivoitu p38 voi aiheuttaa mitoottisen pysähtymisen somaattisissa solusykleissä karan kokoonpanon tarkastuspisteessä 31, 32. Äskettäin raportoitiin, että p38 osallistuu erilaisiin selkärankaisten solujen erilaistumisprosesseihin, kuten adiposyytteihin, kardiomyosyytteihin, kondroblasteihin, punasoluihin, myoblasteihin ja neuroneihin33.
TGF – β-aktivoiva kinaasi (TAK)-1 on uudenlainen MAPKK. Sen on raportoitu osallistuvan TGF-β: n signaalitransduktioon ja P38-kinaasin ja / tai JNK-reitin fosforylaatioon. P38-kinaasin ja p38-kinaasin transfektio MKK3 / 6 aiheutti mitogeenin indusoiman syklind1-ekspression eston. Näin TAK1-MKK6-p38-kinaasireitti voi negatiivisesti säädellä syklind1: n ilmentymistä ja solusyklin etenemistä. Toisaalta mkk1-p44/p42-reitillä voidaan jopa säädellä syklind1-promoottoritoimintaa 14. P42/44 MAPK: n ja p38: n ääriviivatasapainolla voi olla ratkaiseva merkitys solusyklin säätelyssä.
edellä kerrattujen MAPK-polkujen lisäksi on tunnistettu muitakin MAPK-sukuja. Yksi niistä on BMK1 (Big mitogen-activated protein kinase, tunnetaan myös nimellä ERK5), joka on hiljattain tunnistettu nisäkkäiden MAPK-heimon jäsen. BMK1: n on raportoitu aktivoituvan kasvutekijöiden, oksidatiivisen stressin ja hyperosmolaaristen olosuhteiden vaikutuksesta. MEK5, joka aktivoituu MEKK 3: lla, on spesifinen bmk1: n ylävirtakinaasi. BMK1: n dominoivan negatiivisen muodon ilmentyminen estää EGF: n aiheuttaman solujen proliferaation ja estää soluja pääsemästä S-vaiheeseen 34.
signalointiverkostojen MAPK-reitit solujen proliferaation säätelyssä
Signalointiverkosto on yhä tärkeämpi solujen proliferaation ymmärtämisen kannalta. Ristipuhumista voi tapahtua monella tasolla kalvosta tumaan. Siihen liittyy komponentteja, jotka ovat yhteisiä reittejä, sekä positiivisia ja negatiivisia takaisinkytkentäsignaaleja. MAPK-reitit ovat tiukasti säänneltyjä ja risteävät muiden signalointireittien kanssa (kuva 2).
MAPK-reitit signalointiverkossa nisäkässoluissa
yksi parhaiten Luonnehdituista mapkien aktivoitumista säätelevistä signaaliradoista on camp. cAMP: llä on vastakkainen rooli MAPK: n säätelyssä solu-ja reseptorityypistä riippuen. Pienet g-proteiinit, kuten Rap1, Rac ja Cdc42, ovat avainasemassa tässä päätöksessä. cAMP estää fibroblastisolujen, sileiden lihassolujen ja adiposyyttien kasvua ainakin osittain estämällä Raf-1: n sitoutumisen Ras: iin, jolloin MAPK-pathway35 estyy. Päinvastoin PC12-soluissa cAMP indusoi MAPK: n aktivoitumisen PKA: n indusoiman rap1: n kautta. Aktivoitu Rap1 on sekä B-Raf: n selektiivinen aktivaattori että Raf-1: n estäjä. Useimmissa soluissa, joissa Raf-1 on vallitseva Raf-isoformi, cAMP estää MAPK pathway36: n.
PKC-isoformit voivat suoraan säädellä Raf-1: n toimintaa. Forboliesterit ja makrosyklinen laktoni bryostatin1 voivat aktivoida PKC: tä ja sen on osoitettu aktivoivan Raf-1: tä ja KARTTAKINAASIA monissa solutyypeissä. Useiden leukemisten solulinjojen altistuminen forboliestereille johtaa PKC / MAP-kinaasista riippuvaiseen erilaistumisvasteeseen, joka muodostuu p21cip: n lisääntyneestä ilmentymisestä ja solusyklin pysähtymisestä. Schonwasser et al paljasti, että forboliesterit hoito lepotilassa 3T3 solujen aktivoi erk kautta MEK ja edistää DNA-synteesiä. Käyttämällä kuuden PKC-isotyypin (α, β1, δ, ɛ, η ja ζ) mutantin väliaikaista siirtoa Cos-7-soluiksi he osoittivat edelleen, että PKC voi hallita MAPK-aktivaatiota ja että aktivaatiomekanismilla on jonkin verran isotyyppispesifisyyttä. cPKC-α ja nPKC-η ovat C-Raf-137: n voimakkaita aktivaattoreita. Osoitettiin, että PKC-aktivaatio indusoi C-Jun-terminaalin alueen defosforylaatiota ja että AP-1: n sitoutumisaktiivisuus lisääntyi tehostuneen fosfataasin tai estyneen C-Jun-proteiinikinaasin vaikutuksesta. Lisäksi c-junia säätelee positiivisesti sen N-terminaalisen aktivaatioalueen fosforylaatio MAPK: n toimesta, jolloin AP-138: n aktiivisuus lisääntyy nopeasti ja merkittävästi. Havaitsimme myös, että TPA (PKC-aktivaattori) edisti synkronoitujen HeLa-solujen G1/s-etenemistä ja MAPK-aktiivisuus lisääntyi. Sen sijaan GF-109203x (PKC-inhibiittori) – hoito esti HeLa-solujen G1 / s-etenemistä. PKC: n esto korreloi MAPK: n aktiivisuuden vähenemiseen HeLa-soluissa 39. Lisäksi havaitsimme, että antisense PKCz: n ilmentyminen vähentää kasvunopeutta ja estää siirtymisen G1: stä S-vaiheeseen ihmisen keratinosyytti Colo16-soluissa. ERK1: n taso ja aktiivisuus antisense PKCz: tä ilmentävissä Colo16-soluissa olivat alhaisemmat kuin kantasoluissa ja kontrollisoluissa.Nämä tulokset osoittivat, että nämä kaksi signalointireittiä säätelivät yhdessä etenemistä G1-vaiheesta s-vaiheeseen.
on hyvin tunnettua, että TGF-β-signaalireitillä on kasvua estävä vaikutus soluihin. Tähän liittyy ristipuhe signaalipoluilla. TGF-β-signaaliaktiiviset kaksi itsenäistä reittiä, TAK1(TGF-β-aktivoitunut kinaasi 1) -välitteiset ja Smad-välitteiset reitit. TAK1-reitillä TGF-β aktivoi TAK1-MKK6-p38-kinaasikaskadin, joka johtaa ATF-2: n fosforylaatioon, ja ATF-2 yhtyy SMAD4: n kanssa vasteena TGF-β: lle. Tämän vuoksi Smad-kompleksit ja fosforyloitu ATF-2 voivat vuorovaikuttaa nukleoproteiinikompleksissa, joka liittyy DNA: han ja aktivoi transkription TGF-β-reagoivista genes40: stä. On mahdollista, että muut KARTTAKINAASIIN liittyvät reitit, kuten JNK/SAPK ja klassiset MAP-kinse-reitit, osallistuvat transkriptioaktivaatioon ATF-2: een ja ATF-2: een liittyvien transkriptiotekijöiden fosforylaation kautta. Shaochun Yanista ja al: stä saadut tiedot osoittivat, että hiiren c3h10t1/2-soluissa TGF-β1 ensin laskee ja myöhemmin voimistaa EGF-aktivoitujen MEK1/MAPK-ja PKB-pitoisuuksia. He osoittivat, että MAPK-reitillä on suuri merkitys EGF: n indusoimassa DNA-synteesissä, PI3K-PKB-reitin aktivoinnilla on vähäinen rooli 41. Lisäksi TGF-b1 saattaa aktiivisena PKA: na estää EGF: n aktivoimaa MEK1-MAPK-pathway42: ta.
Viimeaikaiset todisteet viittaavat siihen, että PI3K-ja MAPK-väylien välillä esiintyy merkittävä määrä ristipuhetta. PI3K voi olla vuorovaikutuksessa Ras: n BKT/GTP-vaihtoproteiinin kanssa GTP-riippuvaisesti. Ras: n on osoitettu toimivan joko PI3K: n alku-tai loppupäässä tietyn ärsykkeen mukaan. Aktivoidut P13k: t voivat fosforyloida ja aktivoida loppupään kohteet p70ribosomaalinen S6-kinaasi, PKB/Akt ja NF-κ B. Tässä asiakirjassa moititaan, että PI3K on sekaantunut MEK1-aktivointiin sekä MEK1 / ERK-aktivointiin43. Logan et al osoitti, että hallitseva negatiivinen muoto PI 3-kinaasi sekä estäjä wortmannin bloks EGF indusoi jnk aktivaatio dramaattisesti. Lisäksi kalvolle kohdennetun, konstitutiivisesti aktiivisen PI 3-kinaasin osoitettiin tuottavan in vivo tuotteita ja aktivoivan JNK: ta, kun taas tämän proteiinin kinaasimutaatiossa ei havaittu aktivoitumista. Näiden kokeiden perusteella he ehdottavat, että PI-3-kinaasiaktiivisuudella on rooli EGF: n aiheuttamassa jnk-aktivaatiossa44. On demonastroitu, että Rac voi aktivoitua Sos – alueen avulla Ras-ja PI3K-riippuvaisella45. Rac1 ja Cdc42 on yhdistetty Syklind1-promoottoritoiminnan, JNK: n ja p70S6K46, 47, 48: n aktivointiin. Ehdotettiin, että Raf/MEK/MAPK-reitit tekevät yhteistyötä PI3K-ja Rac1-signalointitapahtumien kanssa indusoidakseen DNA-syntetisis49, 50. Mutta jotkut tiedot osoittivat, että c2c12-soluissa PI3K-PKB/Akt-reitin aktivoituminen esti ERK: n aktivoitumista. Akt interaktioi Raf: n kanssa ja fosforyloi tämän proteiinin sääntelyalueellaan in vivo. Akt: n aiheuttama RAF: n fosforylaatio esti Raf-MEK-ERK-signalointireitin aktivoitumisen ja siirsi soluvasteen solusyklin pysähtymisestä proliferaatioon MCF-7-soluissa 51.
Sytokiinireseptorit, joilla ei ole luontaista kinaasiaktiivisuutta, voivat välittää säätelysignaalejaan ensisijaisesti JAK-kinaasiperheen välityksellä. JAK-kinaasi voi fosforyloida STAT-molekyylejä tyrosiinijäämiinsä. Aktivoitu ja dimerisoitunut STAT translokoituu ydinaineeksi ja lopulta sitoo DNA: ta ja säätelee geenin ekspression52. Osoitettiin, että useat tilastot, kuten STAT1a, STAT3 ja STAT4, fosforyloituvat säilyneeseen seriinijäämään. Tämä seriinijäämä on seriini/treoniinikinaasi Erkin kohde. Seriinijäämän fosforylaatiota tarvitaan, jotta nämä tilastot transaktivoivat geeniekspression maksimaalisesti. On raportoitu, että ihmisen aortan endoteelisolujen hoito rekombinantilla hepatosyyttien kasvutekijällä (rHGF) lisäsi merkittävästi DNA-synteesiä ja erk: n fosforylaatiota rHGF: n vaikutuksesta. Mielenkiintoista on, että rhgf-hoito lisäsi merkittävästi STAT3: n fosforylaatiota ja lisäsi merkittävästi c-fos: n promoottoriaktiivisuutta. Pd98059 (MAPKK-inhibiittori) heikensi täysin STAT3: n fosforylaatiota ja rHGF: n indusoiman c-fos-promoottorin aktivoitumista. RHGF: n aiheuttama solujen proliferaatio väheni merkittävästi. Nämä tiedot osoittivat, että HGF stimuloi solujen proliferaatiota erk-STAT3-reitin kautta ihmisen aortan endoteelisoluissa53.
johtopäätös
yhteenvetona voidaan todeta, että MAP-kinaasisignaalin transduktioreiteillä on tärkeä rooli nisäkässolujen proliferaation säätelyssä tavalla, joka on erottamaton muista signaalinsiirtojärjestelmistä jakamalla substraattia ja ristikaskadien välistä vuorovaikutusta. Lisäksi monimutkaisen päällekkäisyysmekanismin tutkiminen on tärkeää. Tiedetään, että solusyklin säätely on kriittistä monisoluisten eliöiden normaalille lisääntymiselle ja kehitykselle. Kontrollin menetys johtaa lopulta syöpään. Solusyklin mekanismin tutkiminen on siis erittäin tärkeää. Leland Hartwell, Paul Nurse ja Tim Hunt ovat saaneet vuoden 2001 Nobel-palkinnon ansioistaan solusyklin mysteerien paljastamisessa 54. Viime aikoina lukuisat raportit osoittivat, että kartan Kinaasireitit olivat mukana monissa patologisissa tiloissa, mukaan lukien syöpä ja muut sairaudet. Näyttää siltä, että MAP-kinaasi-signalointireitit ovat mahdollinen kohde hoidollisille toimenpiteille. Siksi on tärkeää ymmärtää paremmin MAP-kinaasisignaalin transduktiojärjestelmän ja solujen proliferaation säätelyn välistä suhdetta uusien farmakoterapeuttisten lähestymistapojen rationaalisen suunnittelun kannalta.