La tyrosine kinase

Qu'est-ce qu'une tyrosine kinase?

La tyrosine kinase est un groupe spécifique de enzymes qui sont fonctionnellement attribuées aux protéines kinases au sens biochimique. Les protéines kinases transfèrent de manière réversible (possibilité de réaction inverse) les groupes phosphate au groupe OH (groupe hydroxy) de l'acide aminé tyrosine. Le groupe phosphate est transféré au groupe hydroxy de la tyrosine d'une autre protéine. Grâce à cette phosphorylation réversible décrite ci-dessus, les tyrosine kinases peuvent influencer de manière décisive l'activité de protéines et jouent donc un rôle important dans les voies de transduction du signal. La fonction des tyrosine kinases en tant que cibles médicamenteuses est principalement utilisée en thérapeutique, par exemple en oncologie.

La tâche et la fonction

Les tyrosine kinases doivent d'abord être subdivisées en tyrosine kinases liées à la membrane et non liées à la membrane afin de comprendre leur fonction. Les tyrosine kinases liées à la membrane peuvent avoir leur propre activité de protéine kinase, grâce à quoi la fonction kinase est activée dans le cadre du complexe récepteur sur le membrane cellulaire. Sinon, les tyrosine kinases liées à la membrane peuvent être fonctionnellement liées au complexe récepteur, mais peuvent ne pas être directement localisées en son sein.

Dans ce cas, la tyrosine kinase et le récepteur créent une liaison à travers laquelle un signal spécifique est transmis à la kinase via le récepteur. Dans le cas d'une tyrosine kinase non liée à la membrane, la kinase est située soit dans le cytoplasme, soit dans le noyau d'une cellule. En fonction de la conception structurelle avec la fonction associée, différents exemples de tyrosine kinases peuvent être donnés.

Des exemples de tyrosine kinases liées à la membrane sont les insuline récepteur, le récepteur EGF, le récepteur NGF ou le récepteur PDGF. Cela montre que les cascades de signalisation utilisant les tyrosine kinases sont des processus vitaux dans le corps humain. le insuline récepteur régule la libération d'insuline le pancréas en relation avec les repas.

Le récepteur EGF a des sites de liaison spécifiques pour plusieurs ligands, y compris EGF ou TNF-alpha. En tant que ligand protéique, l'EGF (facteur de croissance épidermique) joue un rôle de premier plan en tant que facteur de croissance (prolifération et différenciation cellulaires). Le TNF-alpha, en revanche, est l'un des marqueurs pro-inflammatoires les plus puissants du corps humain et joue un rôle diagnostique important dans le diagnostic de l'inflammation.

Le PDGF est à son tour un facteur de croissance libéré par les thrombocytes (sang Plaquettes), qui induit la fermeture de la plaie et, selon les résultats des recherches actuelles, joue également un rôle dans le développement de l'hypertension pulmonaire. Des exemples de tyrosine kinases non liées à la membrane sont les kinases ABL1 et Janus. En principe, une cascade de signalisation avec des informations spécifiques se déroule toujours de la même manière stéréotypée dans le cas d'une tyrosine kinase.

Premièrement, un ligand approprié doit se lier à un récepteur, qui est généralement situé à la surface des cellules. Cette connexion est généralement établie par une structure protéique congruente du ligand et du récepteur (principe du verrouillage des touches) ou par liaison à certains groupes chimiques du récepteur (groupes phosphate, sulfate, etc.). La structure protéique du récepteur est modifiée par la liaison.

En particulier dans les tyrosine kinases, le récepteur forme des homodimères (deux sous-unités protéiques identiques) ou des hétérodimères (deux sous-unités protéiques différentes). Cette soi-disant dimérisation peut conduire à une activation des tyrosine kinases qui, comme déjà mentionné ci-dessus, sont situées directement dans le récepteur ou du côté cytoplasmique (face à l'intérieur de la cellule) du récepteur. Par activation, les groupes hydroxy des résidus tyrosine du récepteur sont liés aux groupes phosphate (phosphorylation).

Cette phosphorylation crée des sites de reconnaissance pour les localisations intracellulaires protéines, qui peut ensuite s'y lier. Ils le font via des séquences spécifiques (domaines SH2). Après la liaison aux groupes phosphate, des cascades de signaux très complexes sont déclenchées dans le noyau cellulaire, qui à son tour conduit à la phosphorylation.

Il est à noter que la phosphorylation par les tyrosine kinases peut influencer l'activité de protéines dans les deux sens. D'une part, ils peuvent être activés, mais d'autre part, ils peuvent également être inactivés. à une prolifération et une dé-différenciation accrues (perte de matériel génétique cellulaire) des cellules du corps. Ce sont les processus classiques du développement tumoral. Cependant, les mécanismes de régulation défectueux des tyrosine kinases jouent également un rôle décisif dans le développement de diabète sucré (insuline récepteur), artériosclérose, hypertension pulmonaire, certaines formes de leucémie (en particulier CML) ou non à petites cellules poumon cancer (NSCLC).