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Caratteristiche delle tirosina chinasi

Le tirosina chinasi sono enzimi che presentano diverse caratteristiche strutturali e funzionali:

  • Hanno un dominio transmembrana
  • Possiedono un dominio di interazione con il ligando
  • Presentano un dominio tirosina chinasi intrinseco
  • Sono monomeri, ad eccezione di alcuni come quello per l'insulina che è già dimerizzato
  • Rappresentano una famiglia di enzimi che differiscono per la porzione extracellulare, la quale definisce le specificità del ligando
  • Pur avendo diverse caratteristiche esterne, conservano dei domini ripetuti

All'interno della cellula, troviamo una porzione di dominio citosolica con il dominio tirosina chinasi inattivo. Il legame del ligando promuove la dimerizzazione del recettore, e ogni dominio presenta un sito di fosforilazione che viene fosforilato dalla tirosina chinasi dell'altro recettore per transfosforilazione. Questo meccanismo è possibile grazie all'avvicinamento delle molecole, che determina un aumento della concentrazione locale e, di conseguenza, del ligando (dominio tirosina chinasi per un altro tirosina).

chinasi),la dimerizzazione li avvicina cosi anche per una bassa affinità avvienefosforilazione. Dopo la transfosforilazione aviene un cambiamentoconformazionale con un cambio di attività della tirosina chinasi, varia quindi la kde il dominio a parità di substrato è più attivo nella fosforilazione delle tirosinechinasi che si trovano sulla molecola stessa. (transfosforilazione). Le tirosinechinasi non risultano quindi aumentate ma risulta aumentata la loro attività.Posso ora avere più tipi di interazione, similmente alle stat ho una proteina che siavvicina a SH2 e viene fosforilata. Una proteina con sito SH2 si avvicina allatirosinachinasi fosforilata: o viene fosforilato e svolge la sua attività o fa daadattatore per altre proteine con sito SH2, come sito di attracco per arruolare ecoinvolgere una nuova cascata proteica. IRS-1 fa da adattatore: è unmoltiplicatore di porte, le signaling protein non sarebbero sennò in

grado di legarlisenza questo adattatore, in questo modo vengono date delle specificità accessorie.

HER: è una famiglia composta da 4 membri, può formare eterodimeri con una risposta diversa per più ligandi fungendo così da moltiplicatore per le attività e le conseguenti risposte. HER2 non ha bisogno di un ligando, è già pronto adimerizzare, può sviluppare eterodimeri, è necessario però che l'altro monomero coinvolto sia già attivato, non risulta quindi costitutivamente attivo perché non è in grado di sviluppare omodimeri. HER3 non attiva la tirosina chinasi ma forma comunque gli eterodimeri attivando la trasduzione. Il dominio SH3 appartiene a una regione conservata (indice di importanza e funzionalità), è in grado di riconoscere regioni ricche in prolina; Sh2 interagisce invece con le tirosine chinasi.

RAS/MAPK: ras è una proteina G monomerica associata alla membrana tramite una

. Ras non interagisce direttamente con il recettore tirosinachinasi ma c'è una proteina sos che funge da scambiatore; è in grado di agire come scambiatore di nucleotidi per Ras portandolo a una forma attivata legata a GTP. Non è tuttavia in grado di agire sul recettore, c'è ancora bisogno di GREB2 (ha solo la funzione di adattatore) che funga da adattatore; presenta un dominio SH2 per il recettore più un dominio SH3 per altre proteine. SOS interagisce così per recettori SH3 e viene portato vicino alla membrana per farlo così interagire con RAS. Si gioca quindi non sul cambiamento conformazionale ma sull'aumento della concentrazione in membrana, SOS incontra così più facilmente RAS e favorisce lo scambio di nucleotidi. Ras attivo fa partire il secondo step della cascata; Ras attivato recluta RAF, una serinotreonina chinasi bloccata nel citosol dal dominio 14-3-3. Ras attivato legato a GTP presenta un'affinitàpermettendo l'interazione tra proteine specifiche e facilitando la trasmissione del segnale lungo la cascata di segnalazione. Le vie di segnalazione possono anche interagire tra loro attraverso il fenomeno del "crosstalk". Questo significa che le vie di segnalazione possono influenzarsi reciprocamente, modificando l'attività delle proteine coinvolte e influenzando la risposta cellulare complessiva. Un esempio di crosstalk è rappresentato dalle strutture scaffolding. Queste strutture sono responsabili di mantenere le proteine vicine tra loro, aumentando così la concentrazione locale e facilitando l'interazione tra di esse. I recettori utilizzati per il passaggio del segnale sono associati a proteine G trimeriche, che non attivano direttamente un effettore. Tuttavia, la subunità Bγ interagisce con STE5, che funge da scaffolding per altre proteine. STE5 presenta siti di legame per STE11, STE7 e Fus3, che sono proteine MAPK. Pertanto, la trasmissione del segnale non avviene attraverso Ras, ma attraverso questa subunità Bγ. Le proteine scaffolding definiscono quindi una specificità, consentendo l'interazione tra proteine specifiche e facilitando la trasmissione del segnale lungo la cascata di segnalazione.presentare il testo in modo più leggibile e strutturato utilizzando i tag HTML:

Presentano più substrati per attivare un tipo di via specifico, la Mapk porta all'aumento della trascrizione per determinati geni. Dipende poi da quali delle 13 Mapk viene attivata per specificità ad alcuni geni, solitamente trascrivono per fattori trascrizionali. I geni pari di fattori di trascrizione possono inoltre essere regolati tramite la conformazione dell'acromatina, controllo quindi la trascrizione di fattori trascrizionali. STE11 è una chinasi a più substrati con effetti diversi a seconda della Mapk che va ad attivare, lo switch è determinato dalla proteina scaffol che mette in ordine i protagonisti della cascata. La stessa STE11 in base allo scaffol dal quale viene reclutata viene avvicinata a membri diversi della cascata con sviluppi differenti e specifici, il tutto avviene per aumento delle concentrazioni locali. Il sito di attracco può essere usato in diversi modi, può anche legarsi una proteina adattatore, serve per

avvicinare proteine puntando sulla concentrazione locale, permette alle proteine di interagire con il loro substrato, è importante non solo la quantità proteica ma anche la sua localizzazione. Per dare specificità troviamo quindi: scaffol, adattatori e proteine impalcatura. Ci si chiede però come faccia Ras a dare una specificità se indipendentemente dalla chinasi le vie confluiscono su questa proteina: prima di tutto Ras fa parte di una famiglia con tipologie di ras diverse, dipende poi da quale MAPK viene utilizzata. Ricordiamo che a valle dipende anche da una regolazione della cromatina. Esistono poi proteine e fattori presenti nella cellula che dipendono da molte altre vie.

Le cellule C12 differenziano in neuroni per NGF, sennò proliferano per LGF. È stato osservato che per una stimolazione più alta e più prolungata nel tempo tramite LGF, c'è una proliferazione ma tendono poi comunque a differenziare in neuroni anche.

senza NGF. Dipende quindi da molti fattori tra cui la durata del segnale che determina la quantità di molecole che verranno attivate, dipende poi anche dall'intensità di attivazione degli intermedi, prolungando il trattamento raggiungo una determinata soglia di stimolazione pari in intensità a quella dell'altro recettore; ecco quindi che cominciano a differenziarsi anche per LGF. PI3K: il recettore usa tirosine chinasi fosforilate come siti di attacco per andare in membrana. (fosfatidilinositolo chinasi 3) le chinasi che fosforilano sono diverse, una è un po' più importante, in ogni caso ci sarà una fosforilazione in posizione 3. I fosfatidilinositoli fosforilati in membrana fungeranno da siti di attacco per domini proteici specifici per proteine che verranno così portate in membrana. La membrana fungerà così da scaffol con proteine che verranno avvicinate tra loro. PI3K/PKB: si parte da PI4K, la PI3K va a fosforilare in posizione 3 il fosfatidilinositolo, che diventa fosfatidilinositolo 3-fosfato (PIP3). PIP3 è un secondo messaggero che va ad attivare PKB (protein kinase B), che è una chinasi serina/treonina. PKB è una chinasi che fosforila altre proteine, tra cui BAD (proteina pro-apoptotica) che viene inattivata. PKB attiva anche mTOR (mammalian target of rapamycin), che è una chinasi che fosforila altre proteine coinvolte nella crescita cellulare e nella sintesi proteica.

posizione 3 definendo il 3,4difosfato. Questa nuova posizione 3 fosforilata viene riconosciuta da dominispecifici PH. In membrana adesso è aumentata la concentrazione difosfatidilinositolo e tutte le proteine che sono in grado di legarlo si attaccano orain membrana. C'è attivazione di PKB: è una chinasi ed è normalmente inattiva, ildominio PH lo mantiene in forma non attiva. Quando si attacca moltafosfatidilinositolo 3 fosfato troviamo PDK1 che ha un dominio PH compatibile. PKBè quindi substrato per PDK1, viene fosforilato passando in una forma parzialmenteattivata, con una seconda fosforilazione da parte di PDK2 avviene l'attivazionecompleta. Queste proteine si trovano tutte quante in membrana attivate dallafosfatidilinositolo3fosfato. Il complesso PKB-PDK1 rende PKB un substrato perPDK2 che non va però in membrana. Pten(correlato con l'apoptosi) con ilpassaggio PIP3-PIP2 rimuove il fosfato da PIP3.UTRS: sono molto

importanti nell'ambito della regolazione, il coding contiene la porzione da trascrivere ma è UTR che decide come, dove e quando; è quindi estremamente importante a livello regolatorio. Macroscopicamente 3' regola l'instabilità del trascritto, evita la degradazione; un trascritto stabile porta a un'alta quantità di proteina, non necessariamente serve quindi molto Mrna. Se produco poco Mrna (meccanismo regolato da 5') ma è stabilizzato molto bene da 3' posso comunque ottenere una buona quantità proteica. Viceversa se produco molto Mrna ma questo è instabile ottengo scarsa produzione proteica. Esiste poi un livello post-trascrizionale ed è qui che è importante 5'UTR, definisce più o meno traduzione; ecco quindi che UTR può comportare grandi differenze nel risultato finale. La regione 3'UTR serve anche per la localizzazione subcellulare, definisce una concentrazione asimmetrica di mRna che

porterà a un disequilibrio nel livello proteico a parità di traduzione. La subunità minore del ribosoma svolge e scansiona fino a trovare alcune sequenze stabili e riconoscibili dove riconosco AUG a monte e a valle (KOZAK). Il complesso si assembla, scansiona AUG e sviluppa l'apparato di traduzione. 5'UTR è quindi molto importante (i siti di binding si trovano nella struttura primaria). Rispetto al DNA, l'RNA presenta filamento singolo molto leggero e flessibile, tende ad avvolgersi facilmente e creare interazioni con sviluppo di strutture secondarie. Nel momento in cui il ribosoma si trova di fronte ad un airpin ha bisogno di energia libera per stirarlo, può non esserci problema oppure la traduzione può subire un brusco rallentamento o uno stop; è mediata da UTR e da alcune proteine associate. Sul Cap si assembla il complesso 4F, fattore di inizio formato da più molecole, in base alla completezza del complesso e dei

fattori intermedi il ribosoma può legarsi o meno. Servono inoltre molti fattori che compongono il
Dettagli
Publisher
A.A. 2019-2020
25 pagine
SSD Scienze biologiche BIO/11 Biologia molecolare

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher BlackMamba93 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biologia molecolare e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Piemonte Orientale Amedeo Avogadro - Unipmn o del prof Mignone Claudio.