ΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΓΟΝΙ ΙΑΚΗ ΕΚΦΡΑΣΗ ΚΑΙ ΣΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗ ρ. Α. ΓΑΛΑΝΗΣ agalanis@mbg.duth.gr
Figure 6.1 The Biology of Cancer ( Garland Science 2007)
Figure 5.1 The Biology of Cancer ( Garland Science 2007)
Σχηµατική αναπαράσταση ενός οφιοειδούς υποδοχέα
Σχηµατική αναπαράσταση της πρωτεΐνης G
Oι πρωτεΐνες G διίστανται σε 2 σηµατοδοτικές πρωτεΐνες όταν ενεργοποιούνται
Figure 6.28 The Biology of Cancer ( Garland Science 2007)
Η φωσφορυλίωση προκαλεί αλλαγή στη στερεοδιαµόρφωση της πρωτεΐνης
Σχηµατική αναπαράσταση της κινάσης p38
Συγκριτική παρουσίαση των ενεργοποιηµένων κινασών p38, ERK και capk
Κρυσταλλική δοµή του συµπλόκου EGF- υποδοχέας EGF
Κρυσταλλική δοµή του συµπλόκου EGF- υποδοχέας EGF
Κρυσταλλική δοµή του συµπλόκου EGF- υποδοχέας EGF
Πρωτεϊνικά µοτίβα αναγνώρισης
Τα µονοπάτια των ΜΑP κινασών
Ενεργοποίηση του µεταγραφικού παράγοντα Εlk-1 µε φωσφορυλίωση MAPKs B D P C P P ETS SRF SRF Eνεργοποίηση ets CArG SRE
Μονοπάτια ΜΑP κινασών Moνoπάτι ERK JNK p38 ERK5 ERK3 Ερέθισµα Κυτοκίνες UV, στρες Οσµοτικό στρες, Ορός? G πρωτεΐνη Ras Rac/Cdc42?? MAPKKK Raf-1 MEKK1,2,3 TAK1, TAO MEKK3? MAPKK MEK1,2 MKK4,7 MKK3,6 MEK5 ERK3 kinase MAPK ERK1,2 JNK1,2,3 p38α,β 2,γ,δ ERK5 ERK3 Στόχος Elk-1, Elk-1, c-jun, Spi-B, c-myc ATF-2 Elk-1, SAP-1, MEF2C MEF2C, SAP-1?
Moτίβα συναρµογής κινασών (Kinase docking motifs)
Pόλος του µοτίβου συναρµογής D στη φωσφορυλίωση του SAP-1 από τις ΜΑP κινάσες MBP D C MBP-SAP-1 MBP C SAP-1 MBP-SAP-1 D SAP-1 D 5 15 30 60 5 15 30 60 (min) ERK2 p38α p38β 2 p38δ Relative MAPK activity 120 80 40 0 ERK2 SAP-1 SAP-1 D 0 5 15 30 60 time (min) Relative MAPK activity 120 80 40 0 p38α 0 5 15 30 60 time (min)
οκιµή λουσιφεράσης D P C P Μεταγραφική ενεργοποίηση Ενεργή MAPK GAL4 GALx5 LUC +++ P C P GAL4 GALx5 LUC +
Pόλος του µοτίβου συναρµογής D στη µεταγραφική ενεργοποίηση του SAP-1 από τις ΜΑP κινάσες MBP/GAL D C MBP/GAL-SAP-1 MBP/GAL C MBP/GAL-SAP-1 D In vitro : In vivo : ERK2 MBP-SAP-1 MBP-SAP-1 D MBP-SAP-1mF 1 2 3 4 MBP-SAP-1 DmF Relative luciferase activity 120 100 80 60 40 20 0 SAP-1 SAP-1 D ERK2 SAP-1mF SAP-1 DmF
Pόλος του µοτίβου συναρµογής D στη µεταγραφική ενεργοποίηση του SAP-1 από τις ΜΑP κινάσες MBP/GAL D C MBP/GAL-SAP-1 MBP/GAL C MBP/GAL-SAP-1 D MBP-SAP-1 In vitro : In vivo : p38α MBP-SAP-1 D MBP-SAP-1mF 1 2 3 4 MBP-SAP-1 DmF Relative luciferase activity 120 100 80 60 40 20 0 SAP-1 p38α SAP-1 D SAP-1mF SAP-1 DmF
Τα Αµινoξέα Μη πολικά (υδρόφοβα) glycine Gly G alanine Ala A valine Val V leucine Leu L isoleucine Ile I methionine Met M Πολικά (υδρόφιλα) serine Ser S threonine Thr T cysteine Cys C tyrosine Tyr Y asparagine Asn N glutamine Gln Q phenylalanine Phe F tryptophan proline Trp Pro W Ηλεκτρικά φορτισµένα (αρνητικά και υδρόφιλα) P Ηλεκτρικά φορτισµένα (θετικά και υδρόφιλα) lysine Lys K arginine Arg R histidine His H Aspartic acid glutamic acid Asp Glu D E
Ηλεκτρικά φορτισµένα (θετικά και υδρόφιλα) lysine Lys K arginine Arg R histidine His H
Ηλεκτρικά φορτισµένα (αρνητικά και υδρόφιλα) Aspartic acid glutamic acid Asp Glu D E
glycine alanine Μη πολικά (υδρόφοβα) Gly Ala G A valine leucine isoleucine methionine phenylalanine tryptophan proline Val Leu Ile Met Phe Trp Pro V L I M F W P
Πολικά (υδρόφιλα) serine threonine cysteine tyrosine asparagine glutamine Ser Thr Cys Tyr Asn Gln S T C Y N Q
glycine alanine Μη πολικά (υδρόφοβα) Gly Ala G A valine leucine isoleucine methionine phenylalanine tryptophan proline Val Leu Ile Met Phe Trp Pro V L I M F W P
Χαρακτηρισµός της επικράτειας D του µεταγραφικού παράγοντα SAP-1 140 ERK2 120 100 80 60 40 20 0 WT 318A 319A 320A 321A 322A 323A 324A 325A 326A 327A 329A 330A 331A 332A 333A 334A D WT R S K K P K G L G L P T L V I T D
Moτίβα συναρµογής κινασών (Kinase docking motifs) Μεταγραφικοί παράγοντες
Moτίβα συναρµογής κινασών (Kinase docking motifs) Άλλα υποστρώµατα
Moτίβα συναρµογής κινασών (Kinase docking motifs) Μοτίβο: Ηλεκτρικά φορτισµένα (θετικά και υδρόφιλα) lysine arginine histidine Aspartic acid glutamic acid Lys Arg His Asp Glu K R H Ηλεκτρικά φορτισµένα (αρνητικά και υδρόφιλα) D E
H κοινή θέση συναρµογής (CD περιοχή) των ΜΑP κινασών
H CD περιοχή της ΕRK2 Asp316 και Asp319 Eνεργό κέντρο
Οι περιοχές CD και ΕD της κινάσης p38
Οι περιοχές CD και ΕD της κινάσης ERK2
Οι περιοχές CD, ΕD και η αύλακα συναρµογής της κινάσης ERK2
Ο ρόλος των ικριωµάτων στην εξειδίκευση των ΜΑPK µονοπατιών
Ο ρόλος των ικριωµάτων στην εξειδίκευση των µονοπατιών µεταγωγής σήµατος
Το πρώτο κυτταρικό µονοπάτι που ανακαλύφτηκε ως απόκριση στο c-amp είναι το µονοπάτι της απελευθέρωσης της γλυκόζης από το γλυκογόνο. Η αντίδραση συµβαίνει στα ηπατικά και µυϊκά κύτταρα και προκαλείται κυρίως από την ορµόνη επινεφρίνη.
Oι πρωτεΐνες G διίστανται σε 2 σηµατοδοτικές πρωτεΐνες όταν ενεργοποιούνται
Εικόνα 28.44 Όταν το κυκλικό AMP δεσµεύεται στην υποµονάδα R της PKA, η υποµονάδα C αποδεσµεύεται. Μερικές από τις υποµονάδες C διαχέονται στον πυρήνα, όπου φωσφορυλιώνουν το µεταγραφικό παράγοντα CREB. Genes VIII - Ακαδηµαϊκές Εκδόσεις 2004 Έµµεση συµµετοχή της PKA
Οπολυµερισµός της γλυκόζης σε γλυκογόνο καταλύεται από το ένζυµο συνθετάση του γλυκογόνου
Ηαποικοδόµηση του γλυκογόνου σε γλυκόζη καταλύεται από το ένζυµο φωσφορυλάση του γλυκογόνου
PKA vs PPάση Ι
PKA vs PPάση Ι
PKA vs PPάση Ι
Ηαποικοδόµηση του γλυκογόνου και η παραγωγή γλυκόζης, που προκαλείται από τα αυξηµένα επίπεδα επινεφρίνης, αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγµα διπλού µηχανισµού ρύθµισης. Πιο συγκεκριµένα προκαλείται ενεργοποίηση των ενζύµων που συµµετέχουν στο µονοπάτι αποικοδόµησης του γλυκογόνου µε παράλληλη απενεργοποίηση των ενζύµων που καταλύουν τον πολυµερισµό της γλυκόζης σε γλυκογόνο.
Ηενίσχυση του σήµατος είναι βασικό χαρακτηριστικό των σηµατοδοτικών µονοπατιών
Ενεργοποίηση των υποδοχέων κινάσης τυροσίνης
Ενεργοποίηση των υποδοχέων κυτοκίνης
O ρόλος της ερυθροποιητίνης στην παραγωγή των ώριµων ερυθρών αιµοσφαιρίων
Σε καταστάσεις υποξίας (µειωµένης συγκέντρωσης οξυγόνου) ενεργοποιείται ο µεταγραφικός παράγοντας Hypoxia Inducing Factor-1, ο οποίος οδηγεί σε αύξηση των επιπέδων της κυτοκίνης, ερυθροποιητίνης. Καθώς τα επίπεδα της ερυθροποιητίνης αυξάνονται, τα πρώιµα ερυθροκύτταρα διαφοροποιούνται σε ώριµα ερυθρά αιµοσφαίρια, ο ρόλος των οποίων είναι η µεταφορά οξυγόνου δεσµευµένο µε αιµοσφαιρίνη.
Αλληλεπίδραση της ερυθροποιητίνης µε τον αντίστοιχο υποδοχέα
Ενεργοποίηση των υποδοχέων κυτοκίνης
O ρόλος της ερυθροποιητίνης στην παραγωγή των ώριµων ερυθρών αιµοσφαιρίων Ο ενεργοποιηµένος µεταγραφικός παράγοντας STAT5 προκαλεί την παραγωγή των αντι-αποπτωτικών πρωτεΐνών Bcl.
ΗφωσφατάσηSHP1 προκαλεί την απενεργοποίηση της JAK2
O υποδοχέας της ερυθροποιητίνης και η κινάση JAK2 είναι αναγκαία για την παραγωγή των ερυθρών αιµοσφαιρίων
Τα σηµατοδοτικά µονοπάτια της ερυθροποιητίνης
Το µονοπάτι µεταγωγής σήµατος του TGFβ
Το µονοπάτι µεταγωγής σήµατος του TGFβ