Non-receptor tyrosine kinase
एक गैर-रिसेप्टर टायरोसिन किनेज़ (एन. आर. टी. के.) एक साइटोसोलिक एंजाइम है जो एक फॉस्फेट समूह के न्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट दाता, जैसे कि ए. टी. पी., से प्रोटीन में टायरोसिन अवशेषों में स्थानांतरण को उत्प्रेरित करने के लिए जिम्मेदार है। गैर-रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस प्रोटीन परिवार टायरोसिन काइनेस का एक उपसमूह है, एंजाइम जो फॉस्फेट समूह को ए. टी. पी. से प्रोटीन (फॉस्फोराइलेशन) के टायरोसिन अवशेष में स्थानांतरित कर सकते हैं। ये एंजाइम एक कोशिका में अन्य एंजाइमों को चालू या बंद करके कई सेलुलर कार्यों को नियंत्रित करते हैं। रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस (आर. टी. के.) के विपरीत, टायरोसिन काइनेस के दूसरे उपसमूह, गैर-रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस साइटोसोलिक एंजाइम हैं। मानव कोशिकाओं में बत्तीस गैर-रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस की पहचान की गई है। गैर-रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस कोशिका वृद्धि, प्रसार, विभेदन, आसंजन, प्रवास और एपोप्टोसिस को नियंत्रित करते हैं, और वे प्रतिरक्षा प्रणाली के विनियमन में महत्वपूर्ण घटक हैं। कार्य एन. आर. टी. के. का मुख्य कार्य प्रतिरक्षा प्रणाली में सक्रिय टी-और बी-कोशिकाओं में संकेत पारगमन में उनकी भागीदारी है। कई रिसेप्टर्स द्वारा संकेत देना टी-सेल रिसेप्टर्स (टी. सी. आर.), बी-सेल रिसेप्टर्स (बी. सी. आर.), आई. एल.-2 रिसेप्टर्स (आई. एल.-2. आर.), आई. जी. रिसेप्टर्स, एरिथ्रोपोइटिन (ई. पी. ओ. आर.) और प्रोलैक्टिन रिसेप्टर्स सहित एन. आर. टी. के. पर निर्भर है। टी लिम्फोसाइट्स पर सीडी4 और सीडी8 रिसेप्टर्स को एसआरसी परिवार के सदस्य एल. के. को संकेत देने की आवश्यकता होती है। जब एंटीजन टी-सेल रिसेप्टर से जुड़ता है, तो एल. के. ऑटोफॉस्फोरिलेटेड हो जाता है और टी-सेल रिसेप्टर की जीटा श्रृंखला को फॉस्फोरिलेट करता है, बाद में एक और एन. आर. टी. के., जे. ए. पी. 70, इस टी-सेल रिसेप्टर से जुड़ जाता है और फिर डाउनस्ट्रीम सिग्नलिंग घटनाओं में भाग लेता है जो साइटोकिन जीन के प्रतिलेखन सक्रियण में मध्यस्थता करते हैं। एस. आर. सी. परिवार का एक अन्य सदस्य लिन बी-सेल रिसेप्टर द्वारा मध्यस्थता में संकेत देने में शामिल है। लिन बी-सेल रिसेप्टर की उत्तेजना द्वारा सक्रिय होता है, जो जैप 70 से संबंधित एन. आर. टी. के., साइक की भर्ती और फॉस्फोराइलेशन की ओर ले जाता है। एक अन्य एन. आर. टी. के., बी. टी. के., बी-सेल रिसेप्टर द्वारा मध्यस्थता में संकेत देने में भी शामिल है। बी. टी. के. जीन में उत्परिवर्तन एक्स-लिंक्ड अगामाग्लोबुलिनेमिया के लिए जिम्मेदार हैं, जो परिपक्व बी-कोशिकाओं की कमी की विशेषता है। संरचना रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस के विपरीत, एन. आर. टी. के. में रिसेप्टर जैसी विशेषताओं का अभाव होता है जैसे कि एक बाह्य कोशिकीय लिगेंड-बाइंडिंग डोमेन और एक ट्रांसमेम्ब्रेन-फैलाव क्षेत्र। अधिकांश एन. आर. टी. के. कोशिका द्रव्य में स्थानीयकृत होते हैं, लेकिन कुछ एन. आर. टी. के. एमिनो-टर्मिनल संशोधन के माध्यम से कोशिका झिल्ली में लंगर डालते हैं। इन एंजाइमों में आमतौर पर एक मॉड्यूलर संरचना होती है और अलग-अलग डोमेन लचीले लिंकर अनुक्रमों द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं। एन. आर. टी. के. के महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक टायरोसिन किनेज उत्प्रेरक क्षेत्र है, जिसकी लंबाई लगभग 275 अवशेष है। उत्प्रेरक क्षेत्र की संरचना को एक छोटे और बड़े खंड में विभाजित किया जा सकता है, जहां ए. टी. पी. छोटे खंड से जुड़ता है और प्रोटीन सब्सट्रेट बड़े खंड से जुड़ता है। ए. टी. पी. और सब्सट्रेट के एन. आर. टी. के. से जुड़ने पर, फॉस्फेट हस्तांतरण का उत्प्रेरण इन दो खंडों के बीच एक दरार में होता है। यह पाया गया कि एन. आर. टी. के. में लक्ष्य टायर के आसपास कुछ अनुक्रम वरीयता होती है। उदाहरण के लिए, एस. आर. सी. पसंदीदा अनुक्रम ग्लू-ग्लू/ए. एस. पी.-इले-टायर-ग्लू/ग्लू-ग्लू-फे है और ए. बी. एल. पसंदीदा अनुक्रम इले/वैल-टायर-ग्लू/वैल है। एस. आर. सी. और ए. बी. एल. में टायर के आसपास के विभिन्न पसंदीदा अनुक्रमों से पता चलता है कि ये दो प्रकार के एन. आर. टी. के. फॉस्फोराइलेट्स अलग-अलग लक्ष्यों को निर्धारित करते हैं। गैर-रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस में केवल एक टायरोसिन काइनेस डोमेन नहीं होता है, एन. आर. टी. के. में ऐसे डोमेन भी होते हैं जो प्रोटीन-प्रोटीन, प्रोटीन-लिपिड और प्रोटीन-डी. एन. ए. अंतःक्रियाओं में मध्यस्थता करते हैं। एन. आर. टी. के. में प्रोटीन-प्रोटीन अंतःक्रिया क्षेत्रों में से एक एस. आर. सी. समरूपता 2 (एस. एच. 2) और 3 (एस. एच. 3) क्षेत्र हैं। लंबा एसएच2 क्षेत्र (~ 100 अवशेष) फॉस्फोटाइरोसिन (पी-टायर) अवशेषों को एक अनुक्रम-विशिष्ट तरीके से बांधता है। पी-टायर एसएच डोमेन के साथ एक गहरी दरार में अंतःक्रिया करता है, जो गैर-फॉस्फोराइलेटेड टायर को बांध नहीं सकता है। एसएच3 क्षेत्र छोटा (~ 60 अवशेष) होता है और पॉलीप्रोलाइन प्रकार II हेलिक्स बनाने में सक्षम प्रोलाइन युक्त अनुक्रमों को बांधता है। एसएच2 और एसएच3 डोमेन के बिना कुछ एनआरटीके में प्रोटीन-प्रोटीन अंतःक्रियाओं के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ उप-परिवार-विशिष्ट डोमेन होते हैं। उदाहरण के लिए, विशिष्ट डोमेन जो साइटोकिन रिसेप्टर्स (जैक परिवार) के साइटोप्लाज्मिक भाग में एंजाइमों को लक्षित करते हैं या दो डोमेनः एक इंटीग्रिन-बाइंडिंग डोमेन और एक फोकल आसंजन-बाइंडिंग डोमेन (फेक परिवार)। एन. आर. टी. के. ए. बी. एल. के पास एस. एच. 2 और एस. एच. 3 डोमेन हैं, लेकिन बातचीत के लिए अन्य डोमेन भी हैंः एफ एक्टिन-बाइंडिंग डोमेन और एक डी. एन. ए-बाइंडिंग डोमेन में एक परमाणु स्थानीयकरण संकेत होता है और यह नाभिक और कोशिका द्रव्य दोनों में पाया जाता है। एस. एच. 2 और एस. एच. 3 डोमेन के अलावा, एन. आर. टी. के. के. के बी. टी. के./टी. ई. सी. उप-परिवार के पास एक और मॉड्यूलर डोमेन है, जो एक प्लेकस्ट्रिन होमोलॉजी (पी. एच.) डोमेन है। ये पी. एच. क्षेत्र फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल लिपिड से जुड़ते हैं जिन्हें शीर्ष समूह पर विशेष स्थानों पर फॉस्फोरिलेटेड किया गया है। ये एंजाइम फॉस्फोरिलेटेड फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल लिपिड के साथ पीएच डोमेन इंटरैक्शन के माध्यम से झिल्ली में सक्रिय सिग्नलिंग कॉम्प्लेक्स से जुड़ सकते हैं। विनियमन एन. आर. टी. के. और आर. टी. के. विनियमन में सबसे आम विषय टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन है। कुछ अपवादों के साथ, एन. आर. टी. के. के सक्रियण लूप में टायरोसिन के फॉस्फोराइलेशन से एंजाइमी गतिविधि में वृद्धि होती है। सक्रियण लूप फॉस्फोराइलेशन विभिन्न एन. आर. टी. के. द्वारा ट्रांस-ऑटोफॉस्फोराइलेशन या फॉस्फोराइलेशन के माध्यम से होता है। सक्रियण चक्र के बाहर टायरोसिन के फॉस्फोराइलेशन द्वारा काइनेज गतिविधि को नकारात्मक रूप से नियंत्रित करना संभव है। प्रोटीन टायरोसिन फॉस्फेट (पी. टी. पी.) एन. आर. टी. के. को उनकी गतिविधि की मूल स्थिति में पुनर्स्थापित करते हैं। कुछ मामलों में पी. टी. पी. एन. आर. टी. के. की गतिविधि को सकारात्मक रूप से नियंत्रित करते हैं। एस. आर. सी. परिवार के एस. आर. सी. और ए. बी. एल. टायरोसिन काइनेस में एक ही विशिष्ट संरचना होती हैः मायरिस्टॉयलेटेड टर्मिनस, सकारात्मक आवेशित अवशेषों का एक क्षेत्र, कम अनुक्रम समरूपता वाला एक छोटा क्षेत्र, एस. एच. 3 और एस. एच. 2 डोमेन, एक टायरोसिन काइनेस डोमेन और एक छोटी कार्बॉक्सी-टर्मिनल पूंछ। दो महत्वपूर्ण नियामक टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन स्थल हैं। काइनेज गतिविधि को दबाने के लिए एन. आर. टी. के. सी. एस. के. द्वारा एस. आर. सी. की कार्बोक्सी-टर्मिनल पूंछ में टायर-527 के फॉस्फोराइलेशन द्वारा संभव है। वी-एस. आर. सी. के प्रयोग से, एस. आर. सी. के एक ऑन्कोजेनिक संस्करण, इस फॉस्फोराइलेशन स्थल के महत्व की पुष्टि हुई। यह ऑन्कोजेनिक वी-एसआरसी रौस सार्कोमा वायरस का एक उत्पाद है और एक कार्बोक्सी-टर्मिनल ट्रंकेशन के परिणामस्वरूप, वी-एसआरसी में नकारात्मक नियामक साइट टायर-527 का अभाव है जिससे यह एंजाइम संवैधानिक रूप से सक्रिय हो जाता है जो बदले में संक्रमित कोशिकाओं के अनियंत्रित विकास का कारण बनता है। इसके अलावा, सी-एसआरसी में फिनाइललैनिन के साथ इस टायरोसिन के प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप सक्रियण होता है। एस. आर. सी. में दूसरा नियामक फॉस्फोराइलेशन स्थल टायर-416 है। यह सक्रियण लूप में एक ऑटोफॉस्फोराइलेशन साइट है। यह पाया गया कि टायर-416 और टायर-416 का फॉस्फोराइलेशन सक्रिय टायर-527 → फे उत्परिवर्तन की परिवर्तन क्षमता को टायर-416 → फे उत्परिवर्तन द्वारा दबा सकता है जिससे काइनेज गतिविधि की अधिकतम उत्तेजना होती है। एस. आर. सी. गतिविधि के नकारात्मक विनियमन के लिए एस. एच. 2 और एस. एच. 3 दोनों क्षेत्र महत्वपूर्ण हैं। एस. एच. 2 और एस. एच. 3 डोमेन में उत्परिवर्तन जो फॉस्फोटाइरोसिन के बंधन को बाधित करते हैं, काइनेज गतिविधि को सक्रिय करते हैं। यद्यपि एन. आर. टी. के. ए. बी. एल. में एस. आर. सी. के समान रैखिक क्रम में एस. एच. 3, एस. एच. 2 और काइनेज डोमेन शामिल हैं, ए. बी. एल. का विनियमन अलग है। ए. बी. एल. में नकारात्मक नियामक फॉस्फोराइलेशन साइट का अभाव है जो एस. आर. सी. के कार्बोक्सी टर्मिनस में मौजूद है, इसलिए ए. बी. एल. के कार्बोक्सी टर्मिनस की काइनेज गतिविधि के नियंत्रण में कार्यात्मक भूमिका नहीं है। एस. आर. सी. के विपरीत, ए. बी. एल. के एस. एच. 2 डोमेन में उत्परिवर्तन जो फॉस्फोटाइरोसिन बंधन को निरस्त करता है, ए. बी. एल. इन विवो को सक्रिय नहीं करता है। ए. बी. एल. की काइनेज गतिविधि के दमन के लिए एस. एच. 3 क्षेत्र महत्वपूर्ण है; एस. एच. 3 क्षेत्र में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप ए. बी. एल. सक्रिय होता है और कोशिकीय परिवर्तन होता है। जेडएपी70/साइक और जेएकेएस साइक की काइनेज गतिविधि एसएच2 डोमेन द्वारा नियंत्रित की जाती है। टी-सेल रिसेप्टर की जीटा श्रृंखला में टायरोसिन-फॉस्फोराइलेटेड आई. टी. ए. एम. (इम्यूनोरेसेप्टर टायरोसिन-आधारित सक्रियण मोटिफ) अनुक्रमों के लिए दो एस. एच. 2 डोमेन को बांधने से काइनेज डोमेन पर एक अवरोधक संयम से राहत मिलती है, जिससे उत्प्रेरक गतिविधि की उत्तेजना होती है। एस. आर. सी. परिवार के सदस्य एल. के. द्वारा सक्रियण लूप में टायर-493 के फॉस्फोराइलेशन द्वारा जेड. ए. पी. 70 की किनेज गतिविधि को बढ़ाया जा सकता है। इसके विपरीत, टायर-492 का फॉस्फोराइलेशन जैप 70 की काइनेज गतिविधि को रोकता है; टायर-492 के फेनिललैनिन में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप जैप 70 अति सक्रियता होती है। जैक परिवार के सदस्यों के पास एक पूरी तरह से कार्यात्मक टायरोसिन किनेज़ डोमेन है और इसके अतिरिक्त छद्म-किनेज़ डोमेन है जिसमें कई प्रमुख उत्प्रेरक अवशेषों के प्रतिस्थापन से किनेज़ गतिविधि निष्क्रिय हो जाती है। यह छद्म-किनेज़ डोमेन एंजाइमेटिक रूप से गैर-कार्यात्मक है, लेकिन शायद यह जैक गतिविधि के विनियमन में एक भूमिका निभाता है। जैक परिवार के सदस्य टाइक 2 के एक उत्परिवर्ती के साथ प्रयोग, जिसमें छद्म-किनेज डोमेन को हटा दिया गया है, से पता चला है कि इन उत्परिवर्ती एंजाइम में विट्रो में उत्प्रेरक गतिविधि का अभाव है और यह इंटरफेरॉन-मध्यस्थ संकेत पारगमन में सक्षम नहीं है। इसके विपरीत, जैक परिवार जैक 2 का एक अन्य उत्परिवर्ती, जिसमें छद्म-किनेज डोमेन की भी कमी थी, विकास हार्मोन संकेत में मध्यस्थता करने में सक्षम था। जैक विनियमन में छद्म-किनेज क्षेत्र की भूमिका अभी भी पूरी तरह से समझ में नहीं आई है। सक्रियण चक्र के भीतर दो टायरोसिन फॉस्फोराइलेशन स्थल हैं। यह ज्ञात है कि इनमें से पहले टायरोसिन का ऑटोफॉस्फोराइलेशन टायरोसिन किनेज गतिविधि और जैविक कार्य की उत्तेजना के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन दूसरे टायरोसिन की भूमिका स्पष्ट नहीं है। जे. ए. के. को एस. ओ. सी. एस. (साइटोकिन सिग्नलिंग का सप्रेसर) प्रोटीन द्वारा भी नियंत्रित किया जाता है। इन प्रोटीनों में एक छद्म-सब्सट्रेट अनुक्रम होता है जो जैक सब्सट्रेट बाइंडिंग और फॉस्फोरिल हस्तांतरण में हस्तक्षेप करने के लिए सोचा जाता है। एक छद्म-सब्सट्रेट अनुक्रम के अलावा, एस. ओ. सी. एस. प्रोटीन में एक एस. एच. 2 डोमेन होता है जो जैक सक्रियण लूप में एक फॉस्फोटाइरोसिन से जुड़ता है, जो छद्म-सब्सट्रेट अनुक्रम और काइनेज डोमेन के बीच बातचीत की सुविधा प्रदान कर सकता है। सक्रियण लूप के लिए एसएच2 डोमेन का बंधन सीधे सब्सट्रेट पहुंच को अवरुद्ध कर सकता है या उत्प्रेरक गतिविधि को दबाने के लिए सक्रियण लूप की संरचना को बदल सकता है। अवरोधक गैर-रिसेप्टर टायरोसिन किनेज के लिए एक जीन में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप इस एंजाइम की एक असामान्य गतिविधि हो सकती है। एन. आर. टी. के. की यह रोगजनक रूप से बढ़ी हुई गतिविधि कैंसर कोशिकाओं के विकास और प्रगति, दवा-प्रतिरोध के प्रेरण, मेटास्टेसिस के गठन और ट्यूमर नियोवास्कुलराइजेशन के लिए जिम्मेदार हो सकती है। एन. आर. टी. के. का अवरोध इन ट्यूमर के इलाज में मदद कर सकता है। कुछ एन. आर. टी. के. अवरोधकों का पहले से ही कैंसर-रोधी एजेंट के रूप में परीक्षण किया जाता है। यह लक्षित चिकित्सा कोशिकाओं के ट्यूमर परिवर्तन और/या ट्यूमर कोशिकाओं के घातक फेनोटाइप के रखरखाव में शामिल अंतःकोशिकीय प्रक्रियाओं को अवरुद्ध करती है। आमतौर पर मोनोक्लोनल एंटीबॉडी का उपयोग आरटीके की लक्षित नाकाबंदी के लिए किया जाता है, जो रिसेप्टर के बाह्य कोशिकीय क्षेत्र को अवरुद्ध करता है और लिगैंड के बंधन को रोकता है। हालाँकि, एन. आर. टी. के. की विशिष्ट नाकाबंदी के लिए, कम आणविक भार वाले पदार्थ जिन्हें टायरोसिन-किनेज़ अवरोधक (टी. के. आई.) कहा जाता है, का उपयोग किया जाता है, जो या तो इंट्रासाइटोस्प्लाज्माटिक स्तर पर ट्रांसडक्शन कैस्केड को अवरुद्ध करते हैं, या सीधे एन. आर. टी. के. को अवरुद्ध करते हैं। गैर-रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस के उदाहरणों में शामिल हैंः एबीएल परिवार एबीएल1 एआरजी एसीके परिवार एसीके1 टीएनके1 सीएसके परिवार सीएसके मैटके फेक परिवार फेक पाईके2 एफईएस परिवार एफईएस एफआरके परिवार एफआरके बीआरके एसआरएमएस जैक परिवार जेएके1 जेएके2 जेएके3 टीवाईके2 एसआरसी परिवार एसआरसी एफजीआर एफवाईएन यस1 बीएलके एचसीके एलसीके लिन एसवाईके परिवार एसवाईके जेडएपी70 टीईसी परिवार टीईसी बीएमएक्स बीटीके आईटीके टीएक्सके संदर्भ ईसी 2.7.10 ज्ञात संरचना के एंजाइम