Перенос паракринного митогенного сигнала.

ОПУХОЛЕВЫЙ РОСТ

Клеточный гомеостаз -количественное и качественное постоянство клеточного состава организма. Поддержание клеточного гомеостаза происходит за счет процессов пролиферации и апоптоза.

Регуляция деления клеток

1. Эндокринная (гормональная) регуляция пролиферации - за счет продукции желез внутренней секреции (ЖВС). Основные из них гипофиз, надпочечники, щитовидная, паращитовидная, поджелудочная и половые железы.

2. Паракриннаярегуляция пролиферации - за счет биологически активных веществ, синтезируемых в соседних клетках. Эти биологически активные вещества называются митогенные стимуляторы или ростовые факторы.

3. Аутокриннаярегуляция пролиферации - клетка синтезирует ростовые факторы для самой себя, не нуждается в стимулах извне. Результат - автономное, нерегулируемое организмом размножение. Этот тип нехарактерен для здорового организма.

Перенос паракринного митогенного сигнала.

Митогенный сигнал - сигнал к вступлению в фазу удвоения ДНК (фазу S) и после этого к началу митоза.

В переносе паракринного митогенного сигнала участвуют следующие структуры:

1. Митогенные стимуляторы (ростовые факторы) — образуются в соседних клетках. Это небольшие белки с относительно короткой полипептидной цепью (например: эпидермальный фактор роста состоит из 53-х аминокислот). Среди них различают семейства стимуляторов и ингибиторов пролиферации. Молекулы митогенных стимуляторов содержат остатки фосфорной кислоты и способны фосфорилировать молекулы веществ, вступающих с ними в реакцию.

2. Рецепторы клеточной мембраны взаимодействуют с ростовыми факторами и в результате активируются. Активированные рецепторы передают сигнал через мембрану внутрь клетки. Пример: тирозинкиназные рецепторы (ТКР) сострят из цепочки молекул тирозина и имеют три части. Каждая часть называется доменом. Домены:

а) внеклеточный или надмембранный;

б) трансмембранный;

в) подмембранный.

Перенос митогенного сигнала начинается со связывания ростового фактора с первой молекулой тирозина надмембранного домена. Результат реакции: присоединение остатка фосфорной кислоты к первой молекуле тирозина в надмембранном домене (её фосфорилирование). Этот остаток фосфорной кислоты первая молекула тирозина получила от молекулы ростового фактора. После этого остаток фосфорной кислоты передается по цепочке ко 2-ой молекуле тирозина, затем к 3-ей. Происходит последовательное автофосфорилирование всех трёх доменов. Перенос митогенного сигнала через мембрану заканчивается, когда остаток фосфорной кислоты присоединится к последней молекуле тирозина в подмембранном домене. Начиная с этого момента, митогенный сигнал нужно передать через цитоплазму к ядру клетки.

3. RAS-белки- это белки, входящие в состав подсемейства G-белков. Они находятся в подмембранном участке цитоплазмы. Эти белки связываются в единый мультибелковый комплекс. Образование этого комплекса - следующий этап передачи митогенного сигнала на подмембранном участке цитоплазмы. Стимул - фосфорилирование последней молекулы тирозина в подмембранном домене.

4. МАР-киназы - специальные фермента цитоплазмы, которые переносят митогенный сигнал к ядру клетки. В цитоплазме клеток есть два фермента. Они называются МАР-киназы. Стимул для активации МАР-киназ - объединение в единый комплекс подмембранных RAS-белков. Функции МАР-киназ: перенос митогенного сигнала через цитоплазму к ядру клетки. Митогенный сигнал – по сути остаток фосфорной кислоты. МАР-киназы последовательно передают этот остаток фосфорной кислоты через молекулы серина и треонина цитоплазмы к ядру. Другими словами: МАР-киназы обеспечивают последовательное автофосфорилирование молекул серима и треонина в цитоплазме. В результате остаток фосфорной кислоты достигает ядра клетки, где он активирует группу белков под общим названием «транскрипционные факторы АР-1».

5. Транскрипционные факторы АР-1 - запускают вхождение клетки в S-фазу. Местонахождение - ядро клетки. Химическая природа - белки, причем в их состав входят аминокислоты серин и треонин. Существуют два способа активации АР-1:

1. МАР-киназы доставляют остатки фосфорной кислоты в ядро → фосфорилирование (присоединение остатка фосфорной кислоты) серина и треонина АР-1-белков → активация белков АР-1.

2. МАР-киназы активируют гены, кодирующие синтез белков АР-1 → увеличивается образование белков АР-1.

Функция белков АР-1: активация генов, отвечающих за вхождение клетки в S-фазу. В результате гены, отвечающие за вхождение клетки и S-фазу, продуцируют свои белки. Эти белки нужны для синтеза вторых цепочек ДНК при удвоении.