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Tyrosinkinase

1 Definition

Tyrosinkinasen sind Enzyme aus der Familie der Proteinkinasen. Ihre Aufgabe ist die reversible Übertragung einer Phosphatgruppe auf die Hydroxygruppe der Aminosäure Tyrosin eines Targetproteins (Phosphorylierung).

2 Hintergrund

Tyrosinkinasen sind die typischen intrazellulären Proteindomänen für Wachstumsfaktor-Rezeptoren, die in der Signaltransduktion eine unentbehrliche Rolle spielen. Wachstumsfaktor-Rezeptoren, die eine Tyrosinkinaseaktivität aufweisen, werden als Rezeptortyrosinkinasen bezeichnet.

Rezeptortyrosinkinasen gehören zu der Gruppe der Transmembranrezeptoren. Diese weisen die Eigenschaft auf, sich selbst zu phosphorylieren. Bindet ein Ligand an seinen Rezeptor, kommt es zunächst zu einer Phosphorylierung des Rezeptors an seinen eigenen Tyrosinresten (Autophosphorylierung) und anschließend an Tyrosinresten der entsprechenden Targetproteine. Die phosphorylierten Tyrosinreste werden durch sogenannte Tyrosinphosphatasen wieder dephosphoryliert und die Rezeptortyrosinkinase somit inaktiviert. Entsprechende Liganden sind unter anderem Insulin, Erythropoetin und Leptin.

3 Aktivierung der monomeren GTPase Ras

Die durch die Eigenschaft der Tyrosinkinase eingeleitete Phosphorylierung von Tyrosinresten am Rezeptor und an anderen Signalproteinen führt zur Bindung des Ras-aktivierenden-Proteins am Tyrosinkinaserezeptor. Dadurch kommt es nun zur Aktivierung des Ras durch den Austausch von GDP gegen GTP. Das aktivierte Ras setzt eine Phosphorylierungskaskade in Gang bestehend aus Serin-Threonin-Kinasen, die als MAP-Kinasen (mitogenaktivierte Proteinkinasen) bezeichnet werden.

Zuerst wird die MAP-Kinase-Kinase-Kinase (MAP-KKK) aktiviert. Diese phosphoryliert und aktiviert in weiterer Folge die MAP-Kinase-Kinase (MAP-KK) und diese die MAP-Kinase (MAP-K). Die MAP-Kinase katalysiert daraufhin die Phosphorylierung von Effektorproteinen und Transkriptionsregulatoren und beeinflusst durch die Aktivierung von Ras die Gentranskription und somit das Überleben der Zelle, deren Proliferation sowie die Induktion der Zelldifferenzierung. Daher ist eine mögliche Ursache der Krebsentstehung eine Mutation des Ras-Gens.

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