Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni EgyetemenAzonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

TIROZIN KINÁZ-KÖTÖTT RECEPTOROK 1.CITOKIN/KEMOKIN JELÁTVITEL

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni EgyetemenAzonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Berki Tímea és Boldizsár FerencJelátvitel

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Citokinek csoportjaiSzerkezeti:1.4 a-hélix köteg család• IL-2 alosztály• IFN alosztály• IL-10 alosztály2.IL-1 család3.IL-17 család

Funkcionális: 1.Hemopoetikus

EPO, TPO, G-CSF, GM-CSF, SCF stb.

2.Limfocita differenciáció/aktivációTh1: IL-2, TNF, IFNgTh2: IL-4,5,13; IL-17, IL-23

3.Gyulladásos IL-1, IL-6, TNFa

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Citokin receptorok

Interferon-a, -b, -g receptorok, IL-10 receptor

Tumor nekrózis faktor (TNF) receptorok I és II, CD40, Fas (Apo1, CD95), CD30, CD27, ideg növekedési faktor receptor

CCR1-10, CXCR1-5, XCR1, CX3CR1

IL-2, IL-4, IL-7, IL-9 és IL-15 közös CD132 vagy gc láncuk van (közös gamma lánc). Il-2 receptornak egy harmadik lánca is van, egy nagy affinitású alegység IL-2Ra (CD25)

Eritropoetin, növekedési hormon és IL-13

IL-3, IL-5 és GM-CSF receptor, közös CD131 vagy bc láncuk van (közös béta lánc)

I osztályú citokin receptor (hemopoietin receptor) család

II osztályú citokin receptor

TNF-receptor család

Kemokin receptor család

a b

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A több láncból álló citokin receptorok jellemzői

gp130

LIF/OSM

IL-6

gp130

IL-11

gp130

CNTF

CNTFR

gp130

GM-CSFRa

GM-CSF

b

IL-3R

IL-3

b

IL-5R

IL-5

b

IL-2Ra

IL-2Rb

IL-2

g

IL-2Rb

IL-15Ra

IL-15

g

IL-7R

IL-7

g

IL-9R

IL-9

g

IL-4R

IL-4

g

GM-CSF receptor alcsoport(közös b alegység)

Il-6 receptor alcsoport(közös gp130 alegység)

Il-2 receptor alcsoport(közösg alegység)

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A citokin jelátvitel

A citokin receptorok legalább két láncból

állnak, amelyek citoplazmatikus deménje Janus kinázokhoz (JAK)

kötődik.

JAKJAK

Transzkripciós faktorok (STATok) kötődnek a

foszforilálódott receptorhoz és az aktiválódott JAKok foszforilálják őket.

A foszforilálódott STATok dimereket képeznek, a

sejtmagba transzlokálódnak és új gének transzkripcióját

indítják el.

JAKJAKPP

P P

JAKJAKPP

JAKJAK

Citokin kötés hatására a a receptorok dimerizálódnak, összekapcsolják a

citoplazmatikus JAKokat, amelyek egymást aktiválják és foszforilálják a receptort.

JAKJAKPP

PP

PP

P

P

P

P

STAT STAT

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A JAK és STAT fehérjék szerkezete

FERM yKI KI"SH2"JH7 JH6 JH5 JH4 JH3 JH2 JH1

0 200 400 600 800 1000 1200

NH2 Coiled coil DBD Lk SH2 TADYP

0 200 400 600 800

JAK szerkezete

STAT szerkezete

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

JAK I.

FERM yKI KI"SH2"JH7 JH6 JH5 JH4 JH3 JH2 JH1

0 200 400 600 800 1000 1200

KinázPszeudokinázFERM domén: band 4.1, ezrin, radixin

és moesin

JH= Janus homológia domén

Citokin receptorok prolin-gazdag

membrán- proximális része

JAK1JAK2JAK3Tyk2

Y1038/Y1039Y1007/Y1008Y980/Y981Y1054/Y1055

Aktivációs Y maradék:

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

JAK II.

JAK 1 IFN-I/II, IL-2,-4,-6,-10JAK2 IFN-II, IL-3,-5, GM-CSFJAK3 IL-2g,-4,-7,-9,-15,-21TYK2 IFN-I, IL-6,-10,-12,-23

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

STAT I.

NH2 Coiled coil DBD Lk SH2 TADYP

0 200 400 600 800

DNS-kötésTranszkripció

aktivációLinker

Receptor-toborzásés dimerizációRegulátorok

kötéseDimerizációDNS-kötés

Nukleáris transzport

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Humán STATok

Név Chr (Hu) MW (kDa) Funkció Upstream

STAT1 2q32.2 91IFN-g/IL-12 tengely(Th1 diff.)

Y701 EGFR, FGFR3/4, JAK1/2, Lck, KIT, TYK2

STAT2 12q13.3 113 Y690 JAK1S727 PKCd, CamKIIg, Riboszómális fehérje S6 kináz alfa 5

STAT3 17q21.31 Th17

Y705 FGFR3/4, Hck, JAK1/2, cSrc, EphA3S727 ERK1/2, PKCd, MAPK8, Riboszómális fehérje S6 kináz alfa 5

STAT4 2q32.2-q32.3 Th1 S721 MAPK14, MAP2K6

STAT5A 17q11.2 Y694 JAK2, Btk

STAT5B 17q11.2Y679 cSrcY699, 725, 740, 743 EGFR

STAT6 12q13 IL-4 (Th2 diff.) JAK1/2/3

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

STAT II.

STAT1 IFN-I/II Gyulladás

STAT2 IFN-I

STAT3 IL-6 és IL-10 családok, IL-21, IL-27

STAT4 IL-12,-23 Th1, Th17

STAT5A és B IL-3,-5, GM-CSF

STAT6 IL-4,-13 Th2, allergia

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

JAK/STAT jelátvitel szabályozása• Foszfatázok

SHP-1/2, CD45 – JAKSHP-2, PTP1B, TC-PTP, PTP-BL – STAT

• Nukleáris export/importNES (nukleáris export szekvencia)NLS (nukleáris lokalizációs szekvencia)

• SOCS (suppressors of cytokine signaling, citokin jelátvitel gátlói)pl. PIAS=Protein Inhibitor of Activated STATs

• Szerin-foszforiláció, acetiláció, a TAD o-glikozilációja

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

JAK gátlók

Kezelés:• Policitémia vera, trombocitémia, • Mieloid metaplázia, mielofibrózis• Pszoriázis• RAPéldák:• Lestaurtinib• Tofacitinib• Ruxolitinib

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Kemokinek• 90-130 aminosavból álló polipeptidekFunkcióik:• Különböző leukociták kemotaxisa

– A normál leukocita forgalom szabályozása– Sejtek toborzása a gyulladás helyére• Sejt adhézió fokozása• Effektor leukociták aktivációja• Gyulladásos reakció kialakítása• Normál limfoid szövet fejlődése

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Kemokin jelátvitel G-fehérje kapcsolt receptorokon keresztül

Kemokin receptor

Ca2+ -csatorna

G-fehérje

cAMP

Adenilátcikláz

Adhézió

Kemotaxis

?

Differenciáció, proliferáció

Ras

?

Aktin polimerizáció

PLCb2

DAG IP3

Ca2+PKC

Citoszkeletális újraszerveződés

?

GDP

gba

GTP

a gb

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Kemokin jelátviteli útvonalak

Kemokinreceptor

Ca2+ csatorna

Génexpresszió és apoptózis

Kemokinek

Ca2+

Ca2+

RAS

DAG

JNKp38Ras

útvonal

gβ

GRB2

NF-B c-Jun

c-Fos

STAT5

PKC Ca2+

PYK2

Crk

CAS

GTP

a

Elk-1

MAPKútvonal

PTK

Sejt aktiváció

PLA2

Rhoútvonal

Rho

SRF

InternalizációDegradáció

Újrahasznosítás

GRK

β-Arrestin

PLCβ

PKCβ

PLCg

PI3K

Akt/PKBpathway

Akt/PKB

PDK

NF-BElk-1 Elk-1

Plazma membrán

Citoplazma

Sejtmag

PIP2

IP3

GDP

gβaJAK2