Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A

TIROZIN KINÁZ- KÖTÖTT RECEPTOROK 2. NÖVEKEDÉSI FAKTOROK Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A Berki Tímea és Boldizsár Ferenc Jelátvitel

TÁMOP /1/A Növekedési faktorok (GFok) Alacsony molekulasúlyú szolubilis mediátorok Szabályozzák a: Proliferációt Túlélést Metabolizmust Szöveti differenciációt Fontos szerepet játszanak a tumorok kialakulásában Citokinek - növekedési faktorok

TÁMOP /1/A Növekedési faktorok (GFok) - Történet Hogyan tartsunk fenn sejteket in vitro körülmények között ( század fordulója)? Rous: kísérletek csirke tumor (szarkóma) sejtekkel (RSV) Carrel: egyszerű pufferelt sóoldatban a sejtek nem osztódnak – próbálkozások higított plazmával/szérummal Temin és Dulbecco: precíz ajánlások a szövettenyésztéshez: –A tumor sejtek szérum igénye alacsonyabb, a tumor sejtek megnövekedett kapacitással válaszolnak a proliferációs jelekre –Szérumtartalmú médiummal etetett sejtek gyorsabban nőnek, mint a plazma tartalmú médiummal etetettek – PDGF Rita Levi-Montalcini, Stanley Cohen: NGF és EGF Egy aktívan növekedő egér tumor transzplantációja csirkébe idegrostok amplifikációjához vezet a tumorban

TÁMOP /1/A Növekedési faktorok FaktorElsődleges forrásElsődleges szerepMegjegyzések PDGF Trombocita, endotél sejtek, placenta Kötőszövet, glia és simaizom sejtek proliferációját serkenti Két különböző fehérje lánc 3 féle dimert alkot: AA, AB és BB EGF Szubmaxilláris mirigy, Brunner mirigy Mezenhimális, glia és epitél sejtek proliferációját serkenti TGF-αGyakori transzformált sejtekbenfontos lehet a normál sebgyógyulásbanEGF-el rokon FGF Számos sejtben: a protein az ECM- hoz asszociált Számos sejt proliferációját serkenti, gátol néhány őssejtet,a korai embrióban a mezoderma kialakulását indukálja Legalább 18 különböző fajta, 5 különböző receptor NGF Hízósejt, eozinofilek, csontvelői strómasejtek, keratinocták Neuritek kinövését és a neuronális sejttúlélést serkenti Neurotrofin, a neuronok proliferációját és túlélését serkenti, neurotrofin receptorok osztályát először a TrkA, TrkB és TrkC proto-onkogénekben azonosították EritropoetinVese Eritrocita proliferációt és differenciációt serkent TGF-β Aktivált Th1 sejtek (T-helper) és NK sejtek Gyulladáscsökkentő (gátolja a citokin termelést és az MHCII expressziót), serkenti a sebgyógyulást, gátolja a makrofág és limfocita proliferációt Legalább 100 különböző fajta IGF-1Főleg májSzámos sejt proliferációját serkenti IGF-2-vel és a proinzulinnal rokon, szomatomedin C-nek is nevezik IGF-2Számos sejt Számos, általában magzati eredetű sejt proliferációját serkenti IGF-1el és a proinzulinnal rokon

TÁMOP /1/A Tirozin kináz aktivitással rendelkező receptorok Receptor tirozin kinázok (RTK) pl. PDGF, inzulin, EGF, VEGF és FGF receptorok Tirozin-kináz asszociált receptorok Olyan fehérjékkel asszociálódnak, amelyek tirozin kináz aktivitással rendelkeznek (citokin receptorok) Receptor tirozin foszfatázok pl. CD45 fehérje T-sejteken és makrofágokon

TÁMOP /1/A Komplett és inkomplett receptor tirozin kinázok “Komplett” receptor tirozin kinázok“Inkomplett” receptor Citoplazmatikus nem-receptor tirozin kináz Adapter JelJel

TÁMOP /1/A I EGFR család (ErbB) XLTK család II Inzulin rec. család XITIE család IIIPDGF családXIIROR család IVFGF családXIIIDDR család VVEGF családXIVRET család VI HGF család (c- Met) XVKLG család VIITrk családXVIRYK család VIIIEph családXVIIMuSK család IXAXL család Receptor tirozin kináz (RTK) családok 90 tirozin-kináz található a humán genomban, ebből 58 RTK Növekedési faktor, citokin- és hormon receptorok Osztályok:

TÁMOP /1/A Kináz-foszfatáz egyensúly Foszforiláz kináz (szerin/treoninkináz) PP1c (szerin/treonin foszfatáz) Foszforiláz b Foszforiláz a P P InaktívAktív P ATPADP CD45 (tirozin foszfatáz) Csk (tirozin kináz) ADPATP Inaktív p56 Lck P Y505 Y394 Foszforilálatlan p56 Lck Y505 Y394 Aktív p56 Lck P Y394 P

TÁMOP /1/A Növekedési faktor receptorok VEGFR1 VEGFR2 VEGFR3 PDGFR  PDGFR  CSF1R Kit Kit2 Ryk Torso EGFR ErbB2 ErbB3 ErbB4 Met Ron Sea TrkA TrkB TrkC INSR IGF1R IRR Axl Mer Sky Eph Eck Eek Erk Elk Ehk1 Ehk2 Sek Hek Hek11 Cek-9 Myk-1 Myk-2 Ros FGFR1 FGFR2 FGFR3 FGFR4 Tie Tie2 DDR Ret Torpedo Ror1 Ror2 Ltk Alk Fibronektin III Leucin-gazdag Cisztein gazdag Savas-box Kináz IG-szerű EGF-szerű Kadherin VIII-faktor-szerű Glicine-gazdag Kringle C1r-szerű

TÁMOP /1/A Receptor-szerű protein tirozin foszfatázok (PTP) (21) CD45 (RC)R1/R6 PTP  (RM) PTP  (RK) PTP  (RT) PTP (RU)R2B LAR (RF) PYP  (RS) PTP  (RD)R2A PTP  (RA) PYP  (RE)R4 PTP  (RG) PYP  (RZ1)R5 PTP  (RB) DEP1 (RJ) SAP1 (RH) GLEPP1 (RO) PTPS31 (RP)R3 PCPTP1  (RR) STEP (N5)R7 IA2 (RN) IA2  (RN2)R8 RGDS motívum Prolin-gazdagMAM domén SEC14 doménFibronektin III FERM domén IG-szerű BRO-1 homológiaGlikozilált PDZ doménKadherin-szerű Hisztidin doménKarbonát anhidráz-szerű Kináz-interakciós doménPTP domén Src homológia 2 PTP pszeudo-foszfatáz domén

TÁMOP /1/A RGDS motívum Prolin-gazdagMAM domén SEC14 doménFibronektin III FERM domén IG-szerű BRO-1 homológiaGlikozilált PDZ doménjKadherin-szerű Hisztidin doménKarbonát anhidráz-szerű Kináz-interakciós doménPTP domén Src homológia 2 PTP pszeudo-foszfatáz domén Nem-transzmembrán protein tirozin foszfatázok (17) HDPTP (N23) NT8 MEG2 (N9)NT3 HePTP (N7) PTPH1 (N3) MEG1 (N14)NT5 SHP1 (N6) SHP2 (N11)NT2 PTPBAS (N13) NT7 PTPD1 (N21) PTPD2  (142) NT6 PTP1B (N1) TCPTP  (N2)NT1 BDP1 (N18) PTP-PEST (N12) LYP (N220)NT4 PTPTyP (N20) NT9

TÁMOP /1/A Növekedési faktor receptorok és tirozin foszforilációjuk p120 Ras-Gap p120 Ras-Gap PLC  Foszfotirozin Y559 Y581 Y716 Y741 Y751 Y771 Y1009 Y1021Foszfotirozin Y992 Y1045 Y1068 Y1086 Y1148 Y1173 PDGFR P P P P P P P P P P P P P P EGFR P P P P P P P P P P Shc SLP76 Abl Cbl PI3K IRS-1 GRB2 SRC SHP-1 STAT1 Crk Nck

TÁMOP /1/A Receptor tirozin kináz jelátviteli útvonalTranszkripció RTK Ligand P P P P P P P P Dimerizáció Src PKC PLC STAT JAK Akt Plazma membrán Citoplazma Sejtmag

TÁMOP /1/A I. Növekedési faktor receptor jelátviteli utak I. Targetek PIP 2 PIP 3 Targetek Akt PDK1 PIP 3 SOS Ras Targetek Erk Targetek GRB2 Shp2 GRB2 PI3K RTK Ligand PP P P P P P P P Plazma membrán P P P P P P P P

TÁMOP /1/A II. Növekedési faktor receptor jelátviteli utak II.RTK Ligand PIP 2 Cbl P PLC C2PHSH3SH2 Plazma membrán Citoplazma P P P P P P P P

TÁMOP /1/A EGF jelátvitel

TÁMOP /1/A A növekedési faktor jelátvitel általános jellemzői Diverz bemenő jelek (Multiple RTK-ok) Diverz bemenő jelek (Multiple RTK-ok) Konzervált core folyamatok Konzervált core folyamatok Diverz kimeneti események (transzkripciós válasz, citoszkeletális változások, stb) Diverz kimeneti események (transzkripciós válasz, citoszkeletális változások, stb) Szisztéma kontroll Bemenő jel Kimenő jel

TÁMOP /1/A A különböző növekedési faktor receptorok ugyanazokat a jelátviteli utakat használják PDGF-C Sejt túlélés Proliferáció Apoptózis rezisztencia Metasztázis Érújdonképződés P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P EGFRHer2Her3Her4VEGFR1VEGFR2VEGFR3PDGFR-aPDGFR-bc-kit EGF TGF   -cellulin Amfiregulin HB-EGF Nem specifikus ligandok Heregulinok  -cellulin NRG2 NRG3 VEGF-BVEGF-AVEGF-CVEGF-DPDGF-A PDGF-B PDGF-D SCF SOS GRB2 Ras Rac Rho CDC42 MEK1/2 Erk Raf ERK útvonal MKK4/7 JNK MEKK JNK útvonal MKK3/6 p38 Tak P38 útvonal Akt mTor PI3K Everolimus Imatinib Trastuzumab Leflunomide Lapatinib Gefitinib Erlotinib Panitumumab Sorafenib Cetuximab Bevacizumab Vandetanib Sunitinib Enzastaurin Pazopanib Motesanib Midostaurin Temsirolimus Sirolimus P P P P P P P P

TÁMOP /1/A Nátriuretikus peptid jelátvitel Deszenzitizált ↑NP degradáció ↓cAMP? ↑ IP3? ↑ Vazorelaxáció ↑ Diurézis, natriurézis ↓ Renin, aldoszteron ↓ Sejt proliferáció ↓ Szív fibrózisa ↑ Vazorelaxáció ↓ Sejt proliferáció ↑ Hosszú csontok növekedése Kináz homológia domén Plazma membrán Ligand-kötő domén Receptor Hinge régió Guanilát-cikláz domén Élettani válasz Nátriuretikus peptid NPR-CNPR-A (GC-A) NPR-B (GC-B) ANPBNPCNP cGMPGTPcGMPGTP P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P Nátriuretikus peptid Hormon kötött Aktív Kináz Foszfatáz ATP ATP cGMPGTP PP P PP PP Alap állapot ATP