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活化PI3K
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受体酪氨酸激酶能够激活PI3K-Akt途径。
该途径可以通过一系列信号激活,包括激素,生长因子和细胞外基质(ECM)成分。它通过细胞外配体与质膜中的受体酪氨酸激酶(RTK)结合而刺激并引起细胞内结构域中酪氨酸残基的受体二聚化和交叉磷酸化。调节亚基p85通过其SH2结构域与活化受体上的磷酸化酪氨酸残基结合。然后募集催化亚基p110以形成完全活性的PI3K酶。另一种方法是,衔接分子Grb2与RTK的磷酸-YXN基序结合,并通过Grb2相关结合(GAB)支架蛋白吸引此种蛋白。
p110亚基也可以独立于p85被招募。例如,Grb2也可以结合Ras-GEF Sos1,导致Ras的激活。然后Ras-GTP激活PI3K的p110亚基。其他衔接分子如胰岛素受体底物(IRS)也可以激活p110。
PI3K还可以通过G蛋白偶联受体(GPCR),通过直接结合PI3K的G蛋白βγ二聚体或Ras激活。此外,Gα亚基激活可激活PI3K的Src依赖性整联蛋白信号传导。
生成磷酸激酶
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活化的PI3K在磷酸肌醇(PtdIns)的肌醇环上的3'-OH位置上催化磷酸基团的加入,产生三种脂质产物PI(3)P,PI(3,4)P2和PI(3,4,5))P3:
这些磷酸化的脂质锚定在质膜上,它们可以直接结合含有普列克底物蛋白同源性(PH)或FYVE结构域的细胞内蛋白质。
激活Akt
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Akt以非活性构象存在于细胞质中,细胞被刺激后,AKAKt被转运至质膜。 Akt PH结构域对第二信使PI(3,4,5)P3具有高亲和力,优先于其它磷酸肌醇结合。因此,PI3K活性对于Akt易位至膜是必不可少的。与PI(3,4,5)P3的相互作用导致其构象变化并暴露磷酸化位点。Akt通过PDK1磷酸化T308位点而被部分激活。完全激活需要S473位点的磷酸化,这个过程可被多种蛋白质催化,包括磷酸肌醇依赖性激酶2(PDK2),ILK),mTORC和DNA依赖性蛋白激酶(DNA-PK)。 Ser473位点的磷酸化的调控目前尚不清楚,但一种推测是可能受到Thr308磷酸化后自磷酸化的影响。应答后,PIP3水平下降,Akt活性被丝氨酸/苏氨酸磷酸酶去磷酸化减弱。
独立于PI3K的激活
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尽管PI3K是Akt激活的主要模式,但是目前的研究显示其他酪氨酸或丝氨酸/苏氨酸激酶可以直接激活Akt以实现对生长因子的相应。即使当PI3K活性被抑制时,其也可以起作用。 其他研究显示,Akt可通过钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶激活或增加细胞内钙离子浓度。 |
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