1 / 60

Si nyal Transd üksiyonu n I I Hücreler Arası İletişim 2 (Sinyal İletimi 2)

Si nyal Transd üksiyonu n I I Hücreler Arası İletişim 2 (Sinyal İletimi 2) Yrd. Doç. Dr. İzzet YELKOVAN Mart 2006 SİVAS. • MAPK P athway ’leri Yoluyla Sinyal Transdüksiyonu • Protein- P rotein Etkileşimleri • Protein K ina z C ascade ’leri. Mito j eni k Pathway ’ler Üzerinden

peggy
Download Presentation

Si nyal Transd üksiyonu n I I Hücreler Arası İletişim 2 (Sinyal İletimi 2)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Sinyal Transdüksiyonun II Hücreler Arası İletişim 2 (Sinyal İletimi 2) Yrd. Doç. Dr. İzzet YELKOVAN Mart 2006 SİVAS

  2. • MAPK Pathway’leri Yoluyla Sinyal Transdüksiyonu • Protein- Protein Etkileşimleri • Protein KinazCascade’leri

  3. Mitojenik Pathway’ler Üzerinden Sinyal Transdüksiyonu • • Organizmalardaki hücrelerproliferasyon için hücre dışından (extrasellular) çeşitli uyarımlar alırlar. • Sinyal transdüksiyonuextrasellüleruyarımların özgül hücresel yanıtlara dönüşmesini sağlayan (protein-protein etkileşimleri vefoforilasyonlar) hücre içiolayların tümüdür. • • Mitojen-AktiveliProtein Kinaz (MAPK) cascade’leri • en iyi bilinen mitojenik pathway’dir vemitojenik uyarım ve strese yanıt sinyali oluşumuna katılırlar.

  4. MAPK sinyal iletim pathway’leri • RAS-aktiveli MAPK pathway: RAS-RAF-MEK-MAPK Hücre yüzeyindeki PTK reseptöründen nükleer transkripsiyona kadar tam bir sinyal ulaştırma cascade’indeki basamakların hepsinin yeri ve bileşenleri bilinmektedir.

  5. MAPK sinyal iletim pathway’leri • Büyüme uyarımlarınınçoğuMAPK’ı aktive edenkinaz cascade’i üzerinde birleşirler. ERK1veERK2de denir. (Extrasellular Sinyal-RegülasyonluKinaz1ve2). • MAPK aktive edildikten sonra çekirdeğe girer ve derhal erken genlerin transkripsiyonunu indükler (e.g. MYC).

  6. MAPK sinyal iletim pathway’leri • RAS-RAF-MEK-MAPK pathway’i “MAPK pathway” leri olarak bilinenleresadece bir örnek olduğu unutulmamalıdır. • Diğer iki memeli MAPK pathway’i (JNK1vep38), streseyanıt oluşumuna katılırlar.

  7. RAS-RAF-MEK-MAPK • Ligand reseptör PTK’ya bağlanır

  8. RAS-RAF-MEK-MAPK P P P P • Ligand reseptör PTK’ya bağlanır • Tirozinin otofosforilasyonu

  9. RAS-RAF-MEK-MAPK SOS GRB2 SH2 SH3 P P P P • Ligand reseptör PTK’ya bağlanır • Tirozinin otofosforilasyonu • GRB2 (SH2- ve SH3- içeren protein) fosfotirozin reseptöre SH2 domaini Y-V/L-N-X motifiaracılığı ile bağlanır.

  10. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P • Ligand reseptör PTK’ya bağlanır • Tirozinin otofosforilasyonu • GRB2 (SH2- ve SH3- içeren protein) fosfotirozin reseptöre SH2 domaini Y-V/L-N-X motifiaracılığı ile bağlanır. • GRB2’nin SH3’üSOS’unprolince zengin C- terminal dizisine bağlanır. SOS (RAS için guanin nükleotid değişim faktörü). SOS

  11. RAS-RAF-MEK-MAPK RAS GDP GRB2 SH2 SH3 P P P P • Membrandaki RAS, SOS’a yaklaşır. SOS

  12. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P • RAS GDP’nin GTP’ye dönüşümü ile aktive edilir. RAS GTP GDP SOS

  13. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P • RAS-GTP,RAF’ın N-terminalinde yer alan regülatör bölgesi ile etkileşir,böylece RAF’ın membran yerleşimini ve konformasyonel değişiminisağlayarak çalıştırır. RAF(serin/treonin protein kinaz), RAS GTP RAF SOS

  14. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P • RAF’ın aktivasyonu Membran yerleşimi ve konformasyon değişimi RAS-GTP tarafından yapılır. RAF’ın fosforilasyonuna ve skaffold protein 14-3-3’e bağlanmasına neden olur. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS

  15. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P • RAF’ın aktivasyonu Membran yerleşimi ve konformasyon değişimi RAS-GTP tarafından yapılır. RAF’ın fosforilasyonuna ve skaffold protein 14-3-3’e bağlanmasına neden olur. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS

  16. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P • Aktif RAF MEK’iaktive eder. MEK’e MAPK kinaz da denir; ikili özgüllüğü olan kinazdır İki serininden fosforlanır RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK

  17. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P • Aktif RAF MEK’iaktive eder. MEK’e MAPK kinaz da denir; ikili özgüllüğü olan kinazdır İki serininden fosforlanır RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK

  18. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • Aktif MEK deMAPK’ı aktive eder MAPK bir serin/treonin protein kinazdır Treonin ve tirosin amino asitlerinden fosforlanır RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  19. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • Aktif MEK deMAPK’ı aktive eder MAPK bir serin/treonin protein kinazdır Treonin ve tirosin amino asitlerinden fosforlanır RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  20. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P P P • Aktif MAPK hücre zarı ve sitoplazmadaki substratlarını fosforlar; RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK Substratlar MAPK Substratlar

  21. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 MAPK SH3 P P P P P P P P P P • • Aktif MAPK hücre zarı ve sitoplazmadaki substratlarını fosforlar; • Aktif MAPK ayrıca nüklear transkripsiyon faktörleri fosforladığı çekirdeğe girer; RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK Substratlar

  22. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 MAPK MAPK SH3 P P P P P P P P P P • • Aktif MAPK hücre zarı ve sitoplazmadaki substratlarını fosforlar; • Aktif MAPK ayrıca nüklear transkripsiyon faktörleri fosforladığı çekirdeğe girer; RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK Substratlar

  23. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 MAPK MAPK SH3 P P P P P P P P P P • • Aktif MAPK hücre zarı ve sitoplazmadaki substratlarını fosforlar; • Aktif MAPK ayrıca nüklear transkripsiyon faktörleri fosforladığı çekirdeğe girer; RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK Substratlar

  24. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 MAPK MAPK SH3 P P P P P P P P P P P • • Aktif MAPK hücre zarı ve sitoplazmadaki substratlarını fosforlar; • Aktif MAPK ayrıca nüklear transkripsiyon faktörleri fosforladığı çekirdeğe girer; RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK Substratlar

  25. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 MAPK MAPK SH3 P P P P P P P P P P P • • Aktif MAPK hücre zarı ve sitoplazmadaki substratlarını fosforlar; • Aktif MAPK ayrıca nüklear transkripsiyon faktörleri fosforladığı çekirdeğe girer; • Hücre proliferasyonunda önemli genlerin transkripsiyonu RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK Substratlar

  26. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 MAPK SH3 P P P P P P P P P • Bileşenlerin ayrıntılı bilgileri RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK Substratlar

  27. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P GRB2 24 kDa’luk adaptör molekül. İki SH 3 domaini arasında bir SH 2 domaini bulunur. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  28. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • GRB2 • GRB2’nin SH2’i çok sayıda PTK reseptörünün fosfotirozinine bağlanır: EGF • PDGF • CSF-1 koloni-stimüle faktörü-1 • SCFstem hücre faktörü •  Hepsi de RASpathway’nin aktivasyonuna yol açarlar. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  29. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • SOS • • 180 kDa’luk bir protein • RAS için guanin nukleotid değişim faktörü; • GTP-bağlı aktif RAS’ın oluşumunu stimüleeder. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  30. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P SOS • DBL onkogen ailesindendir (14 üyeli) Çoğu, hücre iskeletinin yeniden düzenlenmesine (reorganizasyon) katılan RHO ailesi proteinleri aktive eder. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  31. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • RAS • • 21 kDa’luk bir GTPaz proteini. • Özel bir G protein monomeri • • GTP-bağlı formu: aktif • GDP-bağlı formu: inaktif • • İlkkez bazı retroviruslarda (rat sacroma) onkogen olarak tanımlanmıştır • Çeşitli insan tümörlerinde aktive edilmiş haldedirler. • Onkogenikformlarıda sık sık nokta mutasyonlarına raslanır. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  32. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • RAF • • RAF serin/treoninprotein kinaz • • RAF MAPK kinaz kinaz(MAPKKK) • • Aktivitesindeki değişmeler (artış) hücreleri transforme edebilir. • • Fosforlanmış Ser621 aracılığı ile skaffold protein 14-3-3 ailesi ileetkileşirler. • Aktivasyonu için hem 14-3-3 hem de RAS gereklidir RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  33. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • RAF • • RAS, RAF’ı membrana çeker. • RAF’ın membranı hedeflemesi tam aktivasyonu içingereklidir. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  34. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P MEK • MAPK kinaz (MAPKK) olarak da bilinir. • Aktive RAF, Ser218 ve Ser222 pozisyonlarından fosforile eder. • Bu serin pozisyonlarında yer değiştirme (glutamikasitya da aspartikasit)ile sonuçlanan bir mutasyon olursa  MAPK aktivasyonumitogenite hücresel transformasyon. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  35. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P MEK • Keşfedilen ilk gerçek ikili özgül kinazdır(dual-specificity). RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  36. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P MAPK • ERK’in 5 izoformu tanımlanmıştır, ancak ERK1 ve ERK2 en çok çalışılanlardır. RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  37. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • MAPK • • MAPK aktivasyonu bifaziktir: 5-10 dk içinde bir geçici pik ve birkaç saat süren güçlü bir yapar. • Farklıaktivasyon kinetikleriFarklı hücresel yanıt RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK

  38. RAS-RAF-MEK-MAPK GRB2 SH2 SH3 P P P P P P P P • MAPK • • İnaktivasyonu birkaç fosfataz tarafından yapılır: • - PP2Aserin/treonin fosfataz • MKP1 İkili özgül fosfataz • (PAC ile ilişkili) • PTP1 (tirosin fosfataz feedback’inde işe karışır RAS GTP 14-3-3 RAF SOS MEK MAPK MKP1: MAPK fosfataz 1

  39. MAPK’ın Substratları: • P-X-S/T-P motifini fosforile eder. • • Sitoplazmada, negatif feedback loop’undaki upstream bileşenlerini fosforlar. • SOS, RAF ve MEK’ifosforlar MAP kinaz pathway’iinhibe olur. • Çekirdekte, çok sayıda transkripsiyonel faktörü fosforile eder (ör; Elk1) transkripsiyon artar (c-Fos mRNA). • MAPK’nın bilinmeyen birçok substratının olduğu sanılıyor.

  40. JNK Pathway’i

  41. Generik pathway ERK/MAP kinaz pathway JNK/SAPK pathway p38 pathway

  42. Generik pathway ERK/MAP kinase pathway JNK/SAPK pathway p38 pathway Proliferasyon/farklılaşma Stres yanıtları

  43. Generik pathway ERK/MAP kinase pathway JNK/SAPK pathway p38 pathway Proliferasyon/farklılaşma Stres yanıtları Reseptör PTK GRB2/SOS RAS RAC/CDC42 PAK MEKK1-3 RAF1 MAPKKK TAK MEK4 MEK1,2 MAPKK MEK3,6 JNK/SAPK ERK1,2 MAPK p38

  44. JNK pathway’i • • Siklohekzimid tedavisi, UV ışınları, ısı şoku, ya da TNF-atedavisi gibi hücre dışı streslere karşı yanıtta, JNK’lar olarak bilinen MAPK benzeri bir aile aktive olur. • JNK’lara Stres-AktiveliProtein KinazSAPKda denir.

  45. JNK pathway’i STRES RAC1/CDC42 GTP • RAC1veCDC42 RHO ailesinin (GTP-bağlayan proteinler) iki üyesidir. • • RAC1 ayrıca RAS tarafından aktive edilebilir (zira PTK reseptörü bazen JNK’nın aktive edilmesine katkı sağlar (minor pathway). • RAC1 ve CDC42 çoğunluklaactivated by stresile aktive olur, RAS’dan bağımsızdır.

  46. JNK pathway’i STRES RAC1/CDC42 GTP • RAC1 ve CDC42’nin GTP-bağlı formları; serin/treonin protein kinaz,PAK, PKN, PtdIns kinazlarına bağlanır ve aktive eder. PAK PAK: p21-aktiveli protein kinaz PKN: protein kinaz N PtdIns kinaz: fosfatidilinositol kinaz

  47. JNK pathway’i STRES RAC1/CDC42 GTP • RAC1 ve CDC42’nin GTP-bağlı formları; serin/treonin protein kinaz,PAK, PKN, PtdIns kinazlarına bağlanır ve aktive eder. PAK PAK: p21-aktiveli protein kinaz PKN: protein kinaz N PtdIns kinaz: fosfatidilinositol kinaz

  48. JNK pathway’i STRES RAC1/CDC42 GTP P P • Bu kinazlarMEKK1-3fosforile ve aktiveederler. PAK MEKK1-3

  49. JNK pathway’i STRES RAC1/CDC42 GTP P P • Bu kinazlarMEKK1-3fosforile ve aktiveederler. PAK MEKK1-3

  50. JNK pathway’i STRES RAC1/CDC42 GTP P P P P • MEKK1-3 iseMEK4’üfosforile ve aktive eder (JNKK da denir). PAK MEKK1-3 MEK4

More Related