อ่าน 8 นาที
ร็อค1
ROCK1 เป็นโปรตีน เซริน/ทรีโอนีนไคเนส หรือที่รู้จักกันในชื่อ rho-associated, coiled-coil-containing protein kinase 1 ชื่อสามัญอื่นๆ ได้แก่ ROKβ และ P160ROCK ROCK1...
ร็อค1
| ร็อค1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ตัวระบุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ชื่อเรียกอื่น | ROCK1 , P160ROCK, ROCK-I, โปรตีนไคเนส 1 ที่มีโครงสร้างขดเกลียวที่เกี่ยวข้องกับ Rho | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รหัสภายนอก | โอมิม : 601702 ; เอ็มจีไอ : 107927 ; โฮโมโลยีน : 55899 ; GeneCards : ROCK1 ; OMA : ROCK1 - ออโธโลจี | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| วิกิดาต้า | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ROCK1เป็นโปรตีนเซริน/ทรีโอนีนไคเนสหรือที่รู้จักกันในชื่อrho-associated, coiled-coil-containing protein kinase 1ชื่อสามัญอื่นๆ ได้แก่ ROKβ และ P160ROCK ROCK1 เป็นตัวกระตุ้นปลายทางหลักของGTPase ขนาดเล็ก RhoAและเป็นตัวควบคุมโครงสร้างไซโตสเกเลตันแอคโตไมโอซินซึ่งส่งเสริมการสร้างแรงหดตัว[ 5 ] ROCK1 มีบทบาทในมะเร็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเคลื่อนที่ของเซลล์การแพร่กระจายและการสร้างหลอดเลือดใหม่[ 5 ]
ยีนและการแสดงออก
ROCK1 ยังเป็นชื่อของยีนที่เข้ารหัสโปรตีน ROCK1 ซึ่งเป็นเซริน/ทรีโอนีนไคเนส ROCK1 จะถูกกระตุ้นเมื่อจับกับ RhoA ในรูปแบบที่จับกับ GTP ยีน ROCK1 ของมนุษย์ตั้งอยู่บนโครโมโซม 18 ของมนุษย์ โดยมีตำแหน่งเฉพาะที่ 18q11.1 [ 6 ]ตำแหน่งของคู่เบสเริ่มต้นที่ 18,529,703 และสิ้นสุดที่ 18,691,812 bpและแปล เป็น กรดอะมิโน 1354 ตัว[ 7 ]
ROCK1 มีการกระจายตัวในเนื้อเยื่อทั่วไป แต่ในระดับเซลล์ย่อยนั้นเชื่อกันว่าจะอยู่ร่วมกับเซนโทรโซมซึ่งสอดคล้องกับหน้าที่ของมันในฐานะตัวควบคุมหลักของการเคลื่อนที่ของเซลล์ การบุกรุกของเซลล์มะเร็งและการจัดระเบียบโครงสร้างไซโตสเกเลตันของแอคติน[ 7 ]ในหนู ROCK1 ถูกแสดงออกในปอด ตับ ม้าม ไต และอัณฑะ[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
โครงสร้างและกฎระเบียบ
โครงสร้างของ ROCK1 เป็นเซริน/ทรีโอนีนไคเนสที่มีน้ำหนักโมเลกุล 158 kDa [ 7 ]เป็นโฮโมไดเมอร์ที่ประกอบด้วยโดเมนไคเนสเร่งปฏิกิริยา (เรซิเดิว 76-338) [ 11 ]ซึ่งตั้งอยู่ที่ปลายอะมิโนหรือปลาย Nของโปรตีน บริเวณ ขดเกลียว (เรซิเดิว 425-1100) [ 11 ]ที่มีโดเมนจับกับ Rhoและโดเมนเพล็กสตรินโฮโมโลจี (เรซิเดิว 1118-1317) [ 11 ]ที่มี โดเมน ที่อุดมไปด้วยซิสเทอีนเมื่อไม่มีสารตั้งต้น ROCK1 จะเป็นโครงสร้างลูปที่ยับยั้งตัวเอง กิจกรรมของเอนไซม์ ROCK1 จะถูกยับยั้งเมื่อ โดเมน เพล็กสตรินโฮโมโลจีและโดเมนจับกับ Rho ที่ปลาย Cจับกับโดเมนไคเนสที่ปลาย N อย่างอิสระ เมื่อซับสเตรต เช่น RhoA ที่จับกับ GTP จับกับบริเวณที่จับ Rho ของโดเมน coiled-coil ปฏิสัมพันธ์ระหว่างปลาย N และปลาย C จะถูกขัดขวาง ทำให้โปรตีนทำงาน การตัดโดเมนยับยั้งปลาย C โดยcaspase-3ในระหว่างอะพอพโทซิสยังสามารถกระตุ้นไคเนสได้อีกด้วย[ 12 ]
มุมมองนี้เกี่ยวกับการปลดปล่อยการยับยั้งตัวเองโดยการจับกับ RhoA ได้รับการท้าทายจากข้อมูลกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนความละเอียดต่ำที่แสดงให้เห็นว่า ROCK เป็นไดเมอร์ เชิงเส้นคงที่ที่ มีความยาว 120 นาโนเมตร[ 13 ]ตามข้อมูลใหม่นี้ ROCK ไม่จำเป็นต้องถูกกระตุ้นโดย RhoA หรือการฟอสโฟรีเลชันเพราะมันทำงานอยู่เสมอ และไม่ว่า ROCK จะฟอสโฟรีเลตสารตั้งต้นของมัน (เช่นไมโอซินเรกูเลเตอร์ไลท์เชน ) หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งย่อยของเซลล์เท่านั้น[ 13 ]
ROCK ยังมีไอโซฟอร์มอื่นอีกหนึ่งชนิดที่เรียกว่า ROCK2 ROCK2 ตั้งอยู่ที่ 2p24 และมีความคล้ายคลึงกับ ROCK1 อย่างมาก โดยมีลำดับกรดอะมิโนที่เหมือนกันโดยรวม 65% [ 11 ]ความเหมือนกันในโดเมนที่จับกับ Rho คือ 58% [ 11 ]และประมาณ 92% [ 11 ]ในโดเมนไคเนส ไอโซฟอร์มของ ROCK ถูกเข้ารหัสโดยยีนที่ระบุได้สองยีนที่แตกต่างกันและมีการแสดงออกอย่างแพร่หลาย[ 11 ]
การจับกันระหว่าง GTPase และ RhoA สามารถเพิ่มกิจกรรมของ ROCK1 ได้ 1.5-2 เท่า[ 14 ]หากไม่มีการจับกับ RhoA ลิปิด เช่นกรดอะราคิโดนิกหรือสฟิงโกซีนฟอสโฟริลโคลีนสามารถเพิ่มกิจกรรมของ ROCK1 ได้ 5-6 เท่า[ 14 ] [ 15 ]ลิปิดทั้งสองชนิดนี้มีปฏิสัมพันธ์กับโดเมนเพล็กสตรินโฮโมโลจี จึงขัดขวางความสามารถในการยับยั้ง ROCK1 [ 16 ]โปรตีน G RhoEจับกับปลาย N ของ ROCK1 และยับยั้งกิจกรรมโดยการป้องกันการจับกับ RhoA โปรตีน G ขนาดเล็กGemและRadได้รับการแสดงให้เห็นว่าจับและยับยั้งการทำงานของ ROCK1 แต่กลไกการทำงานของพวกมันยังไม่ชัดเจน[ 11 ]
สารตั้งต้นและปฏิกิริยา
ตำแหน่งการฟอสโฟรีเลชันของ ROCK1 อยู่ที่ RXXS/T หรือ RXS/T [ 11 ]มีการระบุซับสเตรตของ ROCK1 มากกว่า 15 ชนิด และการกระตุ้นจากซับสเตรตเหล่านี้มักนำไปสู่การสร้างเส้นใยแอคตินและการจัดเรียงโครงสร้างไซโตสเกเลตันใหม่[ 11 ] MYPT-1มีส่วนเกี่ยวข้องในเส้นทาง การหดตัว ของกล้ามเนื้อเรียบเมื่อ ROCK1 ถูกกระตุ้นโดยการจับกับ GTPase RhoA มันจะสร้างลำดับการส่งสัญญาณหลายลำดับ ตัวอย่างเช่น RhoA เป็นหนึ่งในลำดับการส่งสัญญาณปลายน้ำที่ถูกกระตุ้นโดยปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือด ( VEGF ) ROCK1 ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมเชิงลบของการกระตุ้นเซลล์บุผนัง หลอดเลือดและการสร้างหลอดเลือดใหม่โดย VEGF [ 17 ]การกระตุ้น ROCK1 โดย RhoA ยังส่งเสริมการทำให้F-actin มีเสถียรภาพ การฟอสโฟรีเลชันของไมโอซินไลท์เชน ควบคุม (MLC) และการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการหดตัว ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเคลื่อนย้ายและการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็ง[ 18 ] ROCK1 ที่ถูกกระตุ้นนี้ยังกระตุ้นLIM kinaseซึ่งจะฟอสโฟรีเลตโคฟิลินยับยั้งกิจกรรมการสลายตัวของแอคติน[ 19 ]การสลายตัวนี้ส่งผลให้เส้นใยแอคตินมีความเสถียรและมีการแตกแขนงลดลง ซึ่งส่งเสริมการหดตัว
โทรโปนินหัวใจเป็นสารตั้งต้น ROCK1 อีกชนิดหนึ่งที่เมื่อเกิดการฟอสโฟรีเลชันจะทำให้ความตึงเครียดในเซลล์ กล้ามเนื้อหัวใจ ลด ลง [ 11 ] ROCK1 ยังทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งการเคลื่อนย้ายของเซลล์อักเสบโดยการควบคุมการฟอสโฟรีเลชันและความเสถียรของ PTEN
การทำงาน
ROCK1 มีหน้าที่หลากหลายในร่างกาย เป็นตัวควบคุมหลักของการหดตัวของแอคติน-ไมโอซิน ความเสถียร และขั้วของเซลล์[ 17 ]สิ่งเหล่านี้มีส่วนช่วยในกระบวนการต่างๆ มากมาย เช่น การควบคุมรูปร่าง การถอดรหัสยีน การเพิ่มจำนวน การแยกแยะ การตายของเซลล์ และการเปลี่ยนแปลงเป็นมะเร็ง[ 5 ] หน้าที่อื่นๆ ได้แก่ การหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบ การจัดระเบียบโครงสร้างไซโตสเกเลตันของแอคติน การสร้างเส้นใยความเครียดและการยึดเกาะเฉพาะจุดการหด ตัวของเส้นประสาท การยึดเกาะของเซลล์และการเคลื่อนที่ หน้าที่เหล่านี้ถูกกระตุ้นโดยการฟอสโฟรีเลชันของDAPK3 , GFAP , LIMK1 , LIMK2 , MYL9/MLC2 , PFN1และPPP1R12A [ 17 ] นอกจากนี้ ROCK1 ยังฟอสโฟรีเลตFHOD1 และ ทำงานร่วมกันเพื่อส่งเสริม การเกิดโป่งพอง ของเยื่อหุ้มพลาสมาที่ ไม่ใช่การตายของเซลล์แบบพึ่งพา SRC [ 17 ]นอกจากนี้ยังจำเป็นสำหรับการจัดตำแหน่งเซนโทรโซมและการออกจากไมโทซิสที่ขึ้นอยู่กับเซนโทรโซม[ 17 ]
ปฏิสัมพันธ์
จากการศึกษาพบว่า ROCK1 มีปฏิสัมพันธ์กับ:
ความสำคัญทางคลินิก
ในมนุษย์ หน้าที่หลักของ ROCK1 คือการหดตัวของแอคโตไมโอซิน ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ สิ่งนี้มีส่วนช่วยในกระบวนการใกล้เคียงหลายอย่าง เช่น การควบคุมรูปร่าง การเคลื่อนที่ และการยึดเกาะระหว่างเซลล์กับเซลล์และเซลล์กับเมทริกซ์[ 5 ]นอกจากนี้ ไคเนส ROCK ยังมีอิทธิพลต่อกระบวนการของเซลล์ที่อยู่ไกลออกไป รวมถึงการถอดรหัสยีน การเพิ่มจำนวน การแบ่งตัว การตายของเซลล์ และการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์มะเร็ง[ 5 ]ด้วยหน้าที่ที่หลากหลายเช่นนี้ จึงไม่น่าแปลกใจที่ ROCK1 มีส่วนเกี่ยวข้องกับมะเร็งหลายด้าน[ 5 ]
บทบาทในโรคมะเร็ง
การศึกษาล่าสุดได้สำรวจบทบาทของ ROCK1 ในมะเร็ง โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเคลื่อนที่ของเซลล์ การแพร่กระจาย และการสร้างหลอดเลือดใหม่[ 5 ] Rho GTPases เช่น RhoA มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากกับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ เมื่อเนื้องอกพัฒนาจากรูปแบบที่รุกรานไปสู่รูปแบบที่แพร่กระจาย จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างอย่างมาก ดังนั้น การแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ RhoA และ ROCK1 ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นปลายน้ำของ RhoA มักพบในมะเร็งของมนุษย์ มะเร็งเหล่านี้มักมีลักษณะที่รุกรานและแพร่กระจายได้มากกว่า[ 24 ]
การสร้างหลอดเลือดใหม่
การแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ RhoA และ ROCK1 ในเส้นทางการเคลื่อนที่ของเซลล์บุผนังหลอดเลือดสามารถทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของการสร้างหลอดเลือดและการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งได้[ 24 ]มีการเสนอแนะว่า ROCK1 อาจควบคุมการแสดงออกของปัจจัยการสร้างหลอดเลือด หรือการกระตุ้น ROCK1 อาจอำนวยความสะดวกในการสร้างหลอดเลือดโดยการเพิ่มความยืดหยุ่นของเนื้องอก ด้วยการลดความแข็งแรงของการโต้ตอบระหว่างเซลล์และช่วยในการเคลื่อนที่ของเซลล์มะเร็ง ROCK1 อาจทำให้เซลล์บุผนังหลอดเลือดสามารถแทรกซึมเข้าไปในก้อนเนื้องอกได้ง่ายขึ้น[ 24 ]
สารยับยั้ง ROCK1 ในการรักษามะเร็ง
สารยับยั้ง ROCK1 อาจถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็งในกรณีต่อไปนี้:
- การกำหนดเป้าหมายไปที่ เซลล์ เนื้อเยื่อเกี่ยวพันมากกว่าเซลล์เนื้องอก[ 11 ]
- การปิดกั้นการทำงานของ ROCK และโปรตีเอโซม พร้อมกัน ในมะเร็งปอดที่ขับเคลื่อนโดยK-Ras [ 11 ]
- การรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือด เช่นมะเร็งเม็ดเลือดขาวเรื้อรัง (CML) [ 11 ]
การยับยั้ง ROCK1 สำหรับการรักษามะเร็งยังไม่ได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นมาตรฐานการรักษาY27632และFasudilเป็นตัวอย่างของสารยับยั้ง ROCK1 ทั้งสองชนิดยับยั้ง ROCK1 โดยการแข่งขันกับATPสำหรับตำแหน่งการกระตุ้นไคเนส การทดลองกับ Y27632 แสดงให้เห็นว่าเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจในฐานะตัวแทนการรักษาความดันโลหิต สูง [ 11 ] Fasudil ถูกนำมาใช้เพื่อระบุบทบาทของ ROCK1 ในการทำงานของหลอดเลือดในการศึกษาทางคลินิก และได้รับการอนุมัติให้ใช้ในญี่ปุ่นสำหรับการรักษาภาวะหลอดเลือดสมอง ตีบ หลังเลือดออกในช่องใต้เยื่อหุ้มสมอง[ 11 ]
โรคอื่นๆ
การส่งสัญญาณ ROCK1 มีบทบาทสำคัญในโรคต่างๆ มากมาย รวมถึงโรคเบาหวานโรค ทางระบบประสาทเสื่อม เช่นโรคพาร์กินสันและโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (ALS) [ 25 ]และความดันโลหิตสูงในปอด[ 26 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ข้อมูลเกี่ยวกับ ROCK1พร้อมลิงก์ในCell Migration Gateway ที่เก็บถาวรเมื่อวันที่ 11 ธันวาคม 2014 ในWayback Machine
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ร็อค1
ROCK1 เป็นโปรตีน เซริน/ทรีโอนีนไคเนส หรือที่รู้จักกันในชื่อ rho-associated, coiled-coil-containing protein kinase 1 ชื่อสามัญอื่นๆ ได้แก่ ROKβ และ P160ROCK ROCK1...
ยีนและการแสดงออก
ROCK1 ยังเป็นชื่อของยีนที่เข้ารหัสโปรตีน ROCK1 ซึ่งเป็นเซริน/ทรีโอนีนไคเนส ROCK1 จะถูกกระตุ้นเมื่อจับกับ RhoA ในรูปแบบที่จับกับ GTP ยีน ROCK1 ของมนุษย์ตั้งอยู่บน โครโมโซม 18 ของมนุษย์ โดยมีตำแหน่งเฉพาะที่ 18q11.
โครงสร้างและกฎระเบียบ
โครงสร้างของ ROCK1 เป็นเซริน/ทรีโอนีนไคเนสที่มีน้ำหนักโมเลกุล 158 kDa [ 7 ] เป็นโฮโมไดเมอร์ที่ประกอบด้วยโดเมนไคเนสเร่งปฏิกิริยา (เรซิเดิว 76-338) [ 11 ] ซึ่งตั้งอยู่ที่ปลายอะมิโนหรือ ปลาย N ของโปรตีน บริเวณ ขดเกลียว (เรซิเดิว 425-1100) [ 11 ] ที่มี...
สารตั้งต้นและปฏิกิริยา
ตำแหน่งการฟอสโฟรีเลชันของ ROCK1 อยู่ที่ RXXS/T หรือ RXS/T [ 11 ] มีการระบุซับสเตรตของ ROCK1 มากกว่า 15 ชนิด และการกระตุ้นจากซับสเตรตเหล่านี้มักนำไปสู่การสร้างเส้นใยแอคตินและการจัดเรียงโครงสร้างไซโตสเกเลตันใหม่ [ 11 ] MYPT-1 มีส่วนเกี่ยวข้องในเส้นทาง การหดตัว...