磷脂酰肌醇3-激酶的结构特点

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)家族参与多种信号通路,具有调节细胞增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能的作用。PI3K是一种可使磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)环上第3 位羟基磷酸化的磷脂酰肌醇激酶,其结构可分为3 种类型(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型),Ⅰ型PI3K以PI、磷脂酰肌醇-4-磷酸(phosphatidylinositol 4-phosphate,PIP)及磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol 4,5-biphosphate,PIP2)为底物,Ⅱ型PI3K以PI和PIP为底物;Ⅲ型PI3K由催化亚基Vps34和调节亚基p150构成,以PI为底物,主要参与细胞生长与存活的调控。目前研究最广泛的是能被细胞表面受体活化的Ⅰ型PI3K。Ⅰ型PI3K 又分为ⅠA 和ⅠB 两种亚型,他们分别通过酪氨酸蛋白激酶耦联受体和G蛋白耦联受体传递信号。其中ⅠA 型PI3K 是由催化亚基p110(相对分子质量为110 000)和调节亚单位p85(相对分子质量为85 000)所组成的异源二聚体蛋白,具有磷脂酰肌醇激酶和丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶的双重活性,在静息细胞中,p85-p110异源复合物存在于细胞质中,是无活性的;而ⅠB 亚型PI3K 介导G蛋白耦联受体、 亚基对p110 的活化,仅有1 个同工型,由调节亚基p101和催化亚基p110 组成。

PI3K可以通过两种方式被激活,一种是与具有磷酸化酪氨酸残基的生长因子受体或连接蛋白相互作用,引起二聚体构象改变而被激活;另一种是通过Ras和p110结合导致PI3K的活化。正常情况下,PI3K活化产生的类脂产物3,4-二磷酸磷脂酰肌醇[PI(3,4) P2]和3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇[PI(3,4,5) P3]可以作为第二信使,结合并激活细胞内的多种靶蛋白,产生一个信号级联复合物,最终调节细胞的增殖、分化、存活和迁移等。

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