Der PI3K/AKt-Signalweg ist ein wichtiger intrazellulärer Signalweg, der bei vielen Zellvorgängen, die Zellwachstum und -proliferation oder den Zellstoffwechsel regulieren, eine wichtige Rolle spielt. Seine genauen Abläufe sind bislang (2019) noch nicht vollständig geklärt.
Zu Beginn wird die PI3K (Phosphoinositid-3-Kinase) aktiviert. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten:
Wachstumsfaktoren können an Rezeptor-Tyrosinkinasen binden und so eine Dimerisierung mit anschließender Autophosphorylierung der Rezeptoren bewirken. An diese phosphorylierten Stellen des Rezeptors können dann weitere Moleküle binden und ebenfalls phosphoryliert werden. Auf diese Weise wird PI3K phosphoryliert und damit aktiviert. Ebenso kann die PI3K aber auch von dem kleinen G-Protein "Ras" aktiviert werden.
Die aktive PI3K kann dann bestimmte Stellen von Membranlipiden phosphorylieren. So wird aus PIP2 (Phosphatidylinositol-4,5-Bisphosphat) das Membranlipid PIP3 (Phosphatidylinositol-3,4,5-Trisphosphat).
PIP3 kann die Serin/Threonin-Kinase "Akt" binden und aktivieren. Akt entspricht der Proteinkinase B (PKB) und ist ein Protoonkogen. Akt kann viele Substrate aktivieren oder inhibieren und somit viele Abläufe in der Zelle beeinflussen. Zu den wichtigsten gehören:
Außerdem wird die Kinase GSK3-beta gehemmt. Sie ist Teil eines Proteinkomplexes, der bewirkt, dass beta-Catenin abgebaut wird. Ist dieser Komplex gestört, akkumuliert beta-Catenin in der Zelle und induziert die Transkription von Genen, die die Proliferation fördern.
Gegenspieler der PI3K ist die Phosphatase "PTEN". Sie dephosphoryliert PIP3 zu PIP2 und verhindert folglich die Aktivierung von Akt.
In vielen Tumoren ist dieser Signalweg konstitutiv aktiv und führt zu vermehrter Proliferation sowie verminderter Apoptose der betroffenen Zellen. Häufig resultiert diese konstitutive Aktivierung des Signalweges aus einer "loss-of-function-Mutation" von PTEN, so dass die Aktivierung von Akt nicht mehr unterdrückt wird.
Akt kann aber auch direkt mutiert und somit konstitutiv aktiv sein. Dies ist zum Beispiel beim kolorektalen Karzinom, Ovarial- und Brustkrebs zu beobachten.
Fachgebiete: Onkologie
Diese Seite wurde zuletzt am 29. April 2020 um 21:35 Uhr bearbeitet.
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