「チロシンリン酸化」の版間の差分

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チロシンキナーゼは構造的に、膜貫通領域を持つ受容体型と膜貫通領域を持たない非受容体型(以下に記載)とに大別される。ヒトには58種の[[受容体型チロシンキナーゼ]]と32種の非受容体型チロシンキナーゼが存在する。同様に、チロシンフォスファターゼは、膜貫通領域を持つ受容体型および膜貫通領域を持たない非受容体型に大別される。チロシンキナーゼ、チロシンフォスファターゼ共に、受容体型は細胞膜上に、非受容体型は細胞質に存在する。
チロシンキナーゼは構造的に、膜貫通領域を持つ受容体型と膜貫通領域を持たない非受容体型(以下に記載)とに大別される。ヒトには58種の[[受容体型チロシンキナーゼ]]と32種の非受容体型チロシンキナーゼが存在する。同様に、チロシンフォスファターゼは、膜貫通領域を持つ受容体型および膜貫通領域を持たない非受容体型に大別される。チロシンキナーゼ、チロシンフォスファターゼ共に、受容体型は細胞膜上に、非受容体型は細胞質に存在する。


1979年Tony Hunterにより、癌遺伝子産物v-Srcおよび癌原遺伝子産物c-Srcがチロシンリン酸化活性を持つことが発見された。これが最初のチロシンキナーゼの報告例であり、以後多くのチロシンキナーゼが同定された。Srcを含む非受容体型チロシンキナーゼは、構造的に細胞外領域をもたず、細胞内領域にチロシンキナーゼドメインをもつ。チロシンキナーゼドメイン中には自己リン酸化部位およびATP結合部位を含み、自己リン酸化によりキナーゼ活性を調節している。Srcファミリーチロシンキナーゼ(Src、Yes、Fyn、Fgr、Lyn、Lck、Hck、Blk、Frk(脳では、Src、Yes、Fyn、Lyn、Lckが高発現))の場合、N末端領域にミリスチル化部位やパルミトイル化部位を有し、これらの脂質修飾により細胞膜に局在する様になる。非受容体型チロシンキナーゼは、神経系においても様々な膜受容体と会合して、膜受容体から細胞内への情報伝達を担う。
1979年Tony Hunterにより、癌遺伝子産物v-Srcおよび癌原遺伝子産物c-Srcがチロシンリン酸化活性を持つことが発見された。これが最初のチロシンキナーゼの報告例であり、以後多くのチロシンキナーゼが同定された。Srcを含む非受容体型チロシンキナーゼは、構造的に細胞外領域をもたず、細胞内領域にチロシンキナーゼドメインをもつ。チロシンキナーゼドメイン中には自己リン酸化部位およびATP結合部位を含み、自己リン酸化によりキナーゼ活性を調節している。Srcファミリーチロシンキナーゼ(Src、Yes、Fyn、Fgr、Lyn、Lck、Hck、Blk、Frkの9種があり、脳では、Src、Yes、Fyn、Lyn、Lckが高発現を示す)の場合、N末端領域にミリスチル化部位やパルミトイル化部位を有し、これらの脂質修飾により細胞膜に局在する様になる。非受容体型チロシンキナーゼは、神経系においても様々な膜受容体と会合して、膜受容体から細胞内への情報伝達を担う。


タンパク質間の結合を制御する機構として、多くの非受容体型チロシンキナーゼには、SH(Src Homology)2ドメインおよびSH3ドメインとよばれるドメイン構造が存在する。SH2ドメインはリン酸化チロシン残基(pTyr)を、SH3はプロリンリッチ領域(X-Pro-X-X-Pro)を、それぞれ認識して結合することで、細胞内情報伝達系におけるタンパク質-タンパク質結合を制御する。これらのドメインは構造的に保存されたアミノ酸配列を持ち、Srcファミリーチロシンキナーゼにおいて最初に見出された。Abl、Fes、Syk/Zap70、Tec、Ack、Csk、Srm、Rak等の非受容体型チロシンキナーゼや、PI3K(phosphatidylinositol-3 kinase)、PLC(phospholipase C)-gamma等のセリン・スレオニンキナーゼ、またGrb2、Nck等のアダプタータンパク質もこれらのドメイン構造を持つ。SH2ドメインは、約100アミノ酸残基の領域であり、2つのアルファヘリックスと7つのベータシートから構成される。SH3ドメインは、約60アミノ酸残基の領域であり、5つないし6つのベータシートからなる典型的なベータバレル構造をもつ。
タンパク質間の結合を制御する機構として、多くの非受容体型チロシンキナーゼには、SH(Src Homology)2ドメインおよびSH3ドメインとよばれるドメイン構造が存在する。SH2ドメインはリン酸化チロシン残基(pTyr)を、SH3はプロリンリッチ領域(X-Pro-X-X-Pro)を、それぞれ認識して結合することで、細胞内情報伝達系におけるタンパク質-タンパク質結合を制御する。これらのドメインは構造的に保存されたアミノ酸配列を持ち、Srcファミリーチロシンキナーゼにおいて最初に見出された。Abl、Fes、Syk/Zap70、Tec、Ack、Csk、Srm、Rak等の非受容体型チロシンキナーゼや、PI3K(phosphatidylinositol-3 kinase)、PLC(phospholipase C)-gamma等のセリン・スレオニンキナーゼ、またGrb2、Nck等のアダプタータンパク質もこれらのドメイン構造を持つ。SH2ドメインは、約100アミノ酸残基の領域であり、2つのアルファヘリックスと7つのベータシートから構成される。SH3ドメインは、約60アミノ酸残基の領域であり、5つないし6つのベータシートからなる典型的なベータバレル構造をもつ。


チロシンフォスファターゼは、保存されたモチーフ-(Ile/Val)-His-Cys-X-Ala-Gly-X-X-Arg-(Ser/Thr)-Gly-を活性中心にもつ。このシステイン残基のある酵素活性中心が、リン酸化チロシンを認識し結合する。
チロシンフォスファターゼは、保存されたモチーフ(Ile/Val)-His-Cys-X-Ala-Gly-X-X-Arg-(Ser/Thr)-Glyを活性中心にもつ。このシステイン残基のある酵素活性中心が、リン酸化チロシンを認識し結合する。


チロシンリン酸化の神経機能における役割としては、シナプス前膜側からの神経伝達物質放出の調節、イオンチャンネルのコンダクタンスおよび開口確率の制御、タンパク質分子のシナプスでの局在と輸送過程の制御等が知られている。また、神経回路形成、神経筋接合部やミエリン構造の形成、軸索伸長等の神経発生過程において、チロシンリン酸化による制御が挙げられる。
チロシンリン酸化の神経機能における役割としては、シナプス前膜側からの神経伝達物質放出の調節、イオンチャンネルのコンダクタンスおよび開口確率の制御、タンパク質分子のシナプスでの局在と輸送過程の制御等が知られている。また、神経回路形成、神経筋接合部やミエリン構造の形成、軸索伸長等の神経発生過程において、チロシンリン酸化による制御が挙げられる。
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