receptorul tirozin kinaze mediază răspunsurile la un număr mare de semnale, inclusiv hormoni peptidici precum insulina și factori de creștere precum factorul de creștere epidermal. La fel ca GPCR-urile, tirozin kinazele receptorilor leagă un semnal, apoi transmit mesajul printr-o serie de molecule intracelulare, dintre care ultima acționează asupra proteinelor țintă pentru a schimba starea celulei.

după cum sugerează și numele, un receptor tirozin kinază este un receptor de suprafață celulară care are și o activitate a tirozin kinazei. Domeniul de legare a semnalului receptorului tirozin kinazei se află pe suprafața celulei, în timp ce activitatea enzimatică a tirozin kinazei se află în partea citoplasmatică a proteinei (vezi figura de mai sus). O helix alfa transmembranară conectează aceste două regiuni ale receptorului.

ce se întâmplă când moleculele de semnal se leagă de tirozin kinazele receptorilor?

legarea moleculelor de semnal la domeniile extracelulare ale receptorilor moleculele de tirozin kinază determină dimerizarea a două molecule de receptori (se reunesc și se asociază). Acest lucru aduce cozile citoplasmatice ale receptorilor aproape unul de celălalt și determină activarea activității tirozin kinazei acestor cozi. Cozile activate se fosforilează reciproc pe mai multe reziduuri de tirozină. Aceasta se numește autofosforilare.

fosforilarea tirozinelor pe cozile receptorului declanșează asamblarea unui complex de semnalizare intracelulară pe cozi. Tirozinele nou fosforilate servesc ca site-uri de legare pentru semnalizarea proteinelor care apoi transmit mesajul către alte proteine. O proteină importantă care este activată ulterior de complexele de semnalizare de pe receptorul tirozin kinazelor se numește Ras.

proteina Ras este o proteină monomerică de legare a nucleotidelor de guanină care este asociată cu fața citosolică a membranei plasmatice (de fapt, seamănă foarte mult cu subunitatea alfa a proteinelor g trimerice). La fel ca subunitatea alfa a unei proteine G, Ras este activ atunci când GTP este legat de acesta și inactiv atunci când PIB este legat de acesta.De asemenea, la fel ca subunitatea alpha, Ras poate hidroliza GTP în PIB.

când un semnal ajunge la receptorul tirozin kinazei, monomerii receptorului se reunesc și își fosforilează reciproc tirozinele, declanșând asamblarea unui complex de proteine pe coada citoplasmatică a receptorului. Una dintre proteinele din acest complex interacționează cu Ras și stimulează schimbul PIB legat de ras inactiv pentru un GTP. Aceasta activează Ras.

Ras activat declanșează o cascadă de fosforilare a trei proteine kinaze, care transmit și distribuie semnalul. Aceste kinaze proteice sunt membre ale unui grup numit kinaze MAP (Protein kinaze activate de Mitogen). Kinaza finală din această cascadă fosforilează diferite proteine țintă, inclusiv enzime și activatori transcripționali care reglează expresia genelor.

fosforilarea diferitelor enzime le poate modifica activitățile și poate declanșa noi reacții chimice în celulă, în timp ce fosforilarea activatorilor transcripționali poate schimba genele care sunt exprimate. Efectul combinat al modificărilor în expresia genelor și activitatea proteinelor modifică starea fiziologică a celulei.

încă o dată, urmând calea transducției semnalului mediată de RTKs, este posibil să discernem același model de bază al evenimentelor: un semnal este legat de domeniile extracelulare ale receptorilor tirozin kinaze, rezultând dimerizarea receptorilor și autofosforilarea cozilor citosolice, transmițând astfel mesajul către interiorul celulei.

mesajul este transmis printr-un complex de semnalizare către Ras care apoi stimulează o serie de kinaze. Kinaza terminală din cascadă acționează asupra proteinelor țintă și aduce schimbări în activitățile proteice și expresia genelor.

descrierile de mai sus oferă o schiță foarte simplă a unora dintre clasele majore de receptori și tratează în primul rând detaliile mecaniciste ale etapelor prin care semnalele primite de diferite tipuri de receptori produc modificări în celule. O lecție majoră de luat acasă este similitudinea esențială a diferitelor căi.un alt punct de reținut este că, în timp ce ne-am uitat la fiecare cale individuală în mod izolat, o celulă, la un moment dat primește mai multe semnale care declanșează o varietate de răspunsuri diferite simultan. Căile descrise mai sus arată un grad considerabil de „vorbire încrucișată”, iar răspunsul la orice semnal dat este afectat de celelalte semnale pe care celula le primește simultan. Multitudinea de receptori diferiți, semnale și combinațiile acestora sunt mijloacele prin care celulele sunt capabile să răspundă la o varietate enormă de circumstanțe diferite.