酪氨酸激酶受体

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酪氨酸激酶受体(Receptor Tyrosine Kinase,简称 RTK)是一类具有内在酶活性的高亲和力细胞表面受体。它们是细胞与其微环境进行通讯的关键“天线”,专门负责识别胞外的生长因子、细胞因子和激素信号。

人类基因组中约有 58 种已知的 RTK。当与配体结合后,RTK 会发生经典的二聚化自磷酸化,进而激活下游核心信号通路(如 RAS/MAPK通路PI3K/AKT通路)。RTK 的异常激活(突变或过表达)是癌症发生的根本原因之一,也是现代肿瘤学中酪氨酸激酶抑制剂(TKI)和单克隆抗体的主要打击目标。

RTK · 受体家族
Cell Surface Receptors (点击展开)
                   核心机制:二聚化 ➔ 磷酸化
结构类型 单次跨膜蛋白
胞内活性 酪氨酸激酶活性
典型配体 EGF, VEGF, PDGF, 胰岛素
药物类别 TKI, 单抗
分子开关:从配体到磷酸化

RTK 的激活过程如同两把钥匙同时插入才能启动的“核按钮”,确保了信号传递的严谨性:

步骤 分子事件解析
1. 配体结合
胞外信号分子(如 EGF)与受体的胞外结构域结合。
2. 二聚化
(Dimerization)
配体结合诱导两个单体受体相互靠近,形成同源或异源二聚体。这使得胞内的两个激酶结构域彼此接触。
3. 自磷酸化
(Autophosphorylation)
两个激酶结构域相互作用,给对方尾部的特定酪氨酸残基加上磷酸基团(转磷酸作用)。
4. 信号招募
磷酸化的酪氨酸成为“停泊码头”,招募含有 SH2结构域PTB结构域 的胞内信号蛋白(如 Grb2, PI3K),启动级联反应。
显赫的家族谱系

RTK 家族庞大,根据结构特征可分为 20 个亚家族,其中最著名的包括:

受体家族 功能与临床靶点
ErbB 家族
(EGFR family)
• 成员:EGFR (ErbB1), HER2 (ErbB2), HER3, HER4。
• 关联:肺癌(EGFR突变)、乳腺癌(HER2扩增)。
胰岛素受体
(Insulin Receptor)
• 特异性:唯一天然即为二聚体状态的 RTK,结合胰岛素后发生构象改变而激活。
• 关联:调节血糖代谢,IGF-1R 与肿瘤生长相关。
VEGFR 家族
• 功能:主导血管生成 (Angiogenesis)。
• 靶点:贝伐珠单抗(Avastin)通过中和 VEGF 配体阻断该通路,“饿死”肿瘤。
FGFR / PDGFR
涉及伤口愈合、胚胎发育。在尿路上皮癌和胃肠道间质瘤(GIST)中常见突变。
精准打击:封锁 RTK

由于癌细胞往往对特定的 RTK 通路产生“致癌基因成瘾”(Oncogene Addiction),阻断 RTK 成为了现代抗癌药研发的核心策略:

  • 小分子抑制剂 (TKIs):吉非替尼(Gefitinib)、奥希替尼。它们进入细胞内,竞争性占据 RTK 激酶域的 ATP 结合口袋,使受体无法发生磷酸化,“断电”熄火。
  • 单克隆抗体 (mAbs):曲妥珠单抗(Trastuzumab)、西妥昔单抗。它们在细胞外结合受体,通过阻止配体结合、抑制二聚化或诱导受体内吞降解来发挥作用。
       里程碑文献

[1] Cohen S, et al. (1980). The epidermal growth factor receptor is a protein kinase specific for tyrosine residues. JBC.
[诺奖工作]:Stanley Cohen 首次发现 EGFR 具有酪氨酸激酶活性,定义了 RTK 这一全新受体类别。

[2] Lemmon M A, Schlessinger J. (2010). Cell signaling by receptor tyrosine kinases. Cell.
[经典综述]:系统阐述了 RTK 的结构生物学机制、二聚化模型及下游信号网络。

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