พีทีเอ็นพีเอ็น11
| พีทีเอ็นพีเอ็น11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ตัวระบุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ชื่อเรียกอื่น | PTPN11 , BPTP3, CFC, JMML, METCDS, NS1, PTP-1D, PTP2C, SH-PTP2, SH-PTP3, SHP2, โปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเตสชนิดไม่มีตัวรับ 11, โปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเตสชนิดไม่มีตัวรับ 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รหัสภายนอก | โอมิม : 176876 ; เอ็มจีไอ : 99511 ; โฮโมโลยีน : 2122 ; การ์ดยีน : PTPN11 ; OMA : PTPN11 - ออโธโลจี | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| วิกิดาต้า | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ไทโรซีน-โปรตีนฟอสฟาเทสชนิดไม่มีตัวรับ 11 (PTPN11) หรือที่รู้จักกันในชื่อโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเทส 1D (PTP-1D), ฟอสฟาเทสที่มีโดเมน Src homology region 2 (SHP-2) หรือโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเทส 2C (PTP-2C) เป็นเอนไซม์ที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนPTPN11 PTPN11 เป็นโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเทส (PTP) Shp2 [ 5 ] [ 6 ]
PTPN11 เป็นสมาชิกของตระกูลโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเทส (PTP) PTP เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นโมเลกุลส่งสัญญาณที่ควบคุมกระบวนการต่างๆ ของเซลล์ รวมถึงการเจริญเติบโตของเซลล์ การแบ่งเซลล์ วงจรไมโทซิส และการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์มะเร็ง PTP นี้มีโดเมน Src homology-2 สองโดเมนที่เรียงต่อกัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นโดเมนจับฟอสโฟไทโรซีนและเป็นตัวกลางในการโต้ตอบระหว่าง PTP นี้กับสารตั้งต้น PTP นี้มีการแสดงออกอย่างกว้างขวางในเนื้อเยื่อส่วนใหญ่และมีบทบาทในการควบคุมเหตุการณ์การส่งสัญญาณของเซลล์ต่างๆ ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของเซลล์ที่หลากหลาย เช่น การกระตุ้นไมโทเจนิก การควบคุมการเผาผลาญ การควบคุมการถอดรหัส และการเคลื่อนย้ายเซลล์ การกลายพันธุ์ในยีนนี้เป็นสาเหตุของกลุ่มอาการนูนันเช่นเดียวกับมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน[ 7 ]
วิวัฒนาการ:แม้ว่าจะสูญหายไปในสัตว์ฟันแทะและไพรเมตชั้นสูง แต่สัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกรส่วนใหญ่ รวมถึงฉลาม มีโมเลกุลโบราณตัวที่สองที่คล้ายกับ PTPN11 (SHP-2) มาก และได้รับการตั้งชื่อว่า SHP-2like (SHP-2L) [ 8 ]ในปลาซีบราฟิช SHP-2 และ SHP-2L มีความสามารถในการทำงานที่ทับซ้อนกัน[ 9 ] SHP-2 และ SHP-2L แตกต่างจาก SHP-1 (PTPN6) อย่างชัดเจน[ 8 ]
โครงสร้าง
PTPN11 เข้ารหัสโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเตส SHP2 ซึ่งมีโครงสร้างแบบโมดูลาร์ที่จำเป็นสำหรับการทำงานควบคุมในการส่งสัญญาณของเซลล์ SHP2 ประกอบด้วย โดเมน Src homology 2 (SH2) สองโดเมนที่เรียงต่อกันที่ปลาย N (N-SH2 และ C-SH2) ตามด้วยโดเมนโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเตส (PTP) ที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยา และส่วนหางที่ปลาย C ซึ่งมีตำแหน่งฟอสโฟรีเลชันของไทโรซิล[ 10 ] [ 11 ]ในสภาวะที่ไม่ทำงานและถูกยับยั้งด้วยตนเอง โดเมน N-SH2 จะจับกับโดเมนเร่งปฏิกิริยา PTP ภายในโมเลกุล ทำให้ปิดกั้นการเข้าถึงสารตั้งต้นไปยังตำแหน่งที่ทำงาน[ 12 ] [ 11 ]เมื่อจับกับหมู่ฟอสโฟไทโรซิลบนโปรตีนเป้าหมาย โดเมน N-SH2 จะเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ปลดปล่อยโดเมน PTP ออกมา จึงทำให้เอนไซม์ทำงาน[ 12 ] [ 10 ] [ 11 ]โดเมนเร่งปฏิกิริยาเองนั้นมีโครงสร้างแบบอนุรักษ์ที่เป็นลักษณะเฉพาะของ PTP แบบคลาสสิก โดยมีลูปเร่งปฏิกิริยา (ลูป WPD) ที่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระหว่างการจับกับสารตั้งต้นและการเร่งปฏิกิริยา[ 12 ]การจัดเรียงโครงสร้างนี้ทำให้ SHP2 สามารถควบคุมเส้นทางการส่งสัญญาณได้อย่างเข้มงวดโดยการ กำจัดฟอสเฟต ออก จาก สารตั้งต้นที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเซลล์ การแบ่งแยก และการเคลื่อนย้าย อย่างเลือกสรร [ 10 ]การกลายพันธุ์ที่รบกวนส่วนต่อประสานระหว่างโดเมน N-SH2 และ PTP อาจนำไปสู่การกระตุ้นอย่างต่อเนื่องหรือการทำงานที่บกพร่องของ SHP2 ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ เช่นกลุ่มอาการนูนันและมะเร็งเม็ดเลือดขาวบางชนิด[ 13 ] [ 10 ]โครงสร้างโดยรวมได้รับการอธิบายโดยการศึกษาทางผลึกศาสตร์หลายครั้ง ซึ่งเผยให้เห็นทั้งสถานะที่ถูกยับยั้งด้วยตนเองและสถานะที่ทำงานอยู่ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกการควบคุมและการทำงานในบริบทของเซลล์ที่หลากหลาย[ 12 ] [ 11 ] [ 10 ]
การทำงาน
PTPN11 เข้ารหัส SHP2 ซึ่งเป็นโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเตสที่แสดงออกอย่างแพร่หลายและมีบทบาทสำคัญในการควบคุม เส้นทาง การส่งสัญญาณของเซลล์โดยเฉพาะอย่างยิ่งRAS / MAPKซึ่งควบคุม การ เพิ่มจำนวนเซลล์ การแบ่งแยก การ เคลื่อนย้าย และการอยู่รอด ของ เซลล์ SHP2 ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมเชิงบวกของการส่งสัญญาณโดยการกำจัดฟอสเฟตออกจากฟอสโฟไทโรซีนเฉพาะบนโปรตีนเป้าหมาย จึงอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายของสัญญาณปัจจัยการเจริญเติบโตและไซโตไคน์[ 12 ]ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน SHP2 มีความสำคัญต่อการสร้างหัวใจ เซลล์เม็ดเลือด กระดูก และเนื้อเยื่ออื่นๆ[ 13 ]การกลายพันธุ์ในสายพันธุ์ของ PTPN11 ทำให้เกิดความผิดปกติในการพัฒนา เช่นกลุ่มอาการนูนันและกลุ่มอาการ LEOPARDในขณะที่การกลายพันธุ์ในเซลล์ร่างกายมักเกี่ยวข้องกับมะเร็งเม็ดเลือดและเนื้องอกแข็งโดยการส่งเสริมการกระตุ้นที่ผิดปกติของเส้นทางที่ก่อให้เกิดมะเร็ง[ 14 ] [ 15 ]ในมะเร็ง SHP2 สามารถทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อนการเกิดมะเร็งโดยการรักษาสัญญาณ RAS/RAF/MAPK และสนับสนุนการเจริญเติบโตและการอยู่รอดของเซลล์มะเร็ง[ 16 ]ดังนั้น PTPN11/SHP2 จึงเป็นตัวควบคุมที่สำคัญของทั้งกระบวนการของเซลล์ปกติและสภาวะของโรค โดยการทำงานที่ผิดปกติของมันมีส่วนทำให้เกิดกลุ่มอาการพัฒนาการและการเกิดมะเร็ง
ความสำคัญทางคลินิก
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ในตำแหน่ง PTPN11 เกี่ยวข้องกับทั้งโรคนูแนนและโรคเลพเพิร์ดมีการค้นพบการกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคอย่างน้อย 79 รายการในยีนนี้[ 17 ]
กลุ่มอาการนูนัน
ในกรณีของโรคโนแนน การกลายพันธุ์จะกระจายตัวอย่างกว้างขวางทั่วบริเวณการเข้ารหัสของยีน แต่ทั้งหมดดูเหมือนจะส่งผลให้เกิดโปรตีนกลายพันธุ์ที่มีการทำงานมากเกินไปหรือไม่ได้รับการควบคุม[ 18 ] การกลายพันธุ์ส่วนใหญ่เหล่านี้ขัดขวางส่วนเชื่อมต่อระหว่างโดเมน N-SH2 และแกนเร่งปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับเอนไซม์ในการรักษาโครงสร้างที่ถูกยับยั้งด้วยตนเอง[ 19 ]
กลุ่มอาการนูแนนที่มีจุดด่างดำหลายจุด
การกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคNoonan syndrome ที่มีจุดด่างดำหลายจุด (เดิมเรียกว่า leopard syndrome) เป็นบริเวณที่จำกัดซึ่งส่งผลต่อแกนเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ ทำให้เกิด Shp2 ชนิดกลายพันธุ์ที่มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาลดลง[ 20 ] [ 21 ]ปัจจุบันยังไม่ชัดเจนว่าการกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิด Shp2 ชนิดกลายพันธุ์ที่มีลักษณะทางชีวเคมีตรงกันข้ามส่งผลให้เกิดโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ที่คล้ายคลึงกันได้อย่างไร
เมตาคอนโดรมาโตซิส
นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับเมตาคอนโดรมาโตซิสด้วย[ 22 ]
มะเร็ง
ผู้ป่วยที่มีการกลายพันธุ์ของยีน PTPN11 ในกลุ่มย่อยของกลุ่มอาการนูแนนยังมีความชุกของมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดไมอีโลโมโนไซติกในเด็ก (JMML) สูงกว่าด้วย การกลายพันธุ์ของยีน Shp2 ที่กระตุ้นการทำงานยังตรวจพบในเนื้องอกประสาทเมลาโนมา มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน มะเร็งเต้านมมะเร็งปอดและมะเร็งลำไส้ใหญ่ [ 23 ] เมื่อเร็วๆนี้ ตรวจพบความชุกของการกลายพันธุ์ของยีน PTPN11 ที่ค่อนข้างสูง (24%) โดยการลำดับดีเอ็นเอรุ่นใหม่ในกลุ่มผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลันที่มี การกลายพันธุ์ของยีน NPM1 [ 24 ]แม้ว่าความสำคัญของการพยากรณ์โรคของความสัมพันธ์ดังกล่าวจะยังไม่ชัดเจน ข้อมูลเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า Shp2 อาจเป็นโปรโตออนโคยีนอย่างไรก็ตาม มีรายงานว่า PTPN11/Shp2 สามารถทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นหรือตัวยับยั้ง เนื้องอก ได้[ 25 ]ในแบบจำลองหนูแก่การลบ PTPN11/Shp2 เฉพาะในเซลล์ตับ ส่งเสริมการส่งสัญญาณการอักเสบผ่านทางเส้นทาง STAT3และการอักเสบ/ เนื้อตาย ของตับ ส่งผลให้เกิดภาวะ hyperplasia ของการสร้างใหม่และการพัฒนาของเนื้องอกโดยธรรมชาติ ตรวจพบการแสดงออกของ PTPN11/Shp2 ที่ลดลงใน ตัวอย่าง มะเร็งตับ (HCC) ของมนุษย์บางส่วน [ 25 ]แบคทีเรียHelicobacter pyloriมีความเกี่ยวข้องกับมะเร็งกระเพาะอาหารและเชื่อว่าเกิดจากการโต้ตอบกันระหว่างปัจจัยก่อโรคCagAกับ SHP2 บางส่วน [ 26 ]
ปัจจัยก่อโรค CagA ของเชื้อ H. pylori
CagA เป็นโปรตีนและปัจจัยก่อโรคที่Helicobacter pylori แทรก เข้าไปในเยื่อบุผิวของกระเพาะอาหาร เมื่อถูกกระตุ้นด้วยการฟอสโฟรีเลชันของ SRC แล้ว CagA จะจับกับ SHP2 และกระตุ้นการทำงานแบบอัลโลสเตอริก ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยา สัญญาณไมโทเจนิกที่ผิดปกติ และกิจกรรมที่ต่อเนื่องอาจส่งผลให้เกิดอะพอพโทซิส ของเซลล์เจ้าบ้าน การศึกษาทางระบาดวิทยาแสดงให้เห็นบทบาทของ H. pyloriที่มี cagA ในการพัฒนาของโรคกระเพาะอักเสบเรื้อรังโรคแผลในกระเพาะอาหารและมะเร็งกระเพาะอาหาร[ 27 ]
ปฏิสัมพันธ์
มีการแสดงให้เห็นว่า PTPN11 มีปฏิสัมพันธ์กับ
- CagA , [ 26 ]
- ยีนCbl [ 28 ]
- CD117 , [ 29 ] [ 30 ]
- CD31 , [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]
- CEACAM1 , [ 35 ]
- ตัวรับปัจจัยการเจริญเติบโตของผิวหนัง [ 36 ] [ 37 ]
- เอิร์ก[ 38 ] [ 10 ]
- FRS2 , [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]
- GAB1 , [ 42 ] [ 43 ]
- GAB2 , [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]
- GAB3 , [ 48 ]
- ไกลโคโปรตีน 130 , [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]
- Grb2 , [ 41 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]
- ตัวรับฮอร์โมนการเจริญเติบโต [ 60 ] [ 61 ]
- HoxA10 , [ 62 ]
- ตัวรับอินซูลิน [ 63 ] [ 64 ]
- ตัวรับปัจจัยการ เจริญเติบโตคล้ายอินซูลิน 1 [ 65 ] [ 66 ]
- IRS1 , [ 67 ] [ 68 ]
- Janus kinase 1 , [ 49 ] [ 52 ]
- Janus kinase 2 , [ 52 ] [ 69 ] [ 70 ]
- LAIR1 , [ 71 ] [ 72 ]
- LRP1 , [ 73 ]
- PDGFRB , [ 74 ] [ 75 ]
- PI3K → Akt [ 38 ]
- PLCG2 , [ 44 ]
- PTK2B , [ 76 ]
- ราส[ 38 ] [ 10 ]
- SLAMF1 , [ 77 ] [ 78 ]
- SOCS3 , [ 49 ]
- SOS1 , [ 41 ] [ 79 ]
- STAT3 , [ 25 ]
- STAT5A , [ 80 ] [ 81 ]และ
- STAT5B . [ 80 ]
ลิแกนด์
- สารยับยั้ง
- ออแทคส์
อ่านเพิ่มเติม
- Marron MB, Hughes DP, McCarthy MJ, Beaumont ER, Brindle NP (2000). "ปฏิสัมพันธ์ของเอนโดโดเมนไทโรซีนไคเนสของตัวรับ Tie-1 กับ SHP2: กลไกการส่งสัญญาณที่เป็นไปได้และบทบาทในการสร้างหลอดเลือดใหม่" การสร้างหลอดเลือดใหม่ ความก้าวหน้าทางการแพทย์และชีววิทยาเชิงทดลอง เล่ม ที่ 476 หน้า 35–46 doi : 10.1007/978-1-4615-4221-6_3 ISBN 978-1-4613-6895-3. PMID 10949653 .
- Carter-Su C, Rui L, Stofega MR (2000). " SH2-B และ SIRP: โปรตีนที่จับกับ JAK2 ซึ่งปรับเปลี่ยนการทำงานของฮอร์โมนการเจริญเติบโต" ความก้าวหน้าล่าสุดในการวิจัยฮอร์โมน55 : 293– 311. PMID 11036942
- Ion A, Tartaglia M, Song X, Kalidas K, van der Burgt I, Shaw AC และคณะ (ตุลาคม 2545) "การไม่พบการกลายพันธุ์ของ PTPN11 ใน 28 กรณีของกลุ่มอาการ cardiofaciocutaneous (CFC)" Human Genetics . 111 ( 4– 5): 421– 427. doi : 10.1007/s00439-002-0803-6 . PMID 12384786 . S2CID 27085702 .
- ฮูกส์ แอล, คาเว เอช, ฟิลิปเป้ เอ็น, เปเรย์รา เอส, เฟโนซ์ พี, พราวฮอมม์ ซี (มิถุนายน 2548) "การกลายพันธุ์ของ PTPN11 นั้นหาได้ยากในมะเร็งชนิดไมอีลอยด์ในผู้ใหญ่" โลหิตวิทยา . 90 (6): 853– 854. PMID 15951301 .
- Tartaglia M, Gelb BD (2005). "การกลายพันธุ์ของยีน PTPN11 ในเซลล์สืบพันธุ์และเซลล์ร่างกายในโรคของมนุษย์" European Journal of Medical Genetics . 48 (2): 81– 96. doi : 10.1016/j.ejmg.2005.03.001 . PMID 16053901 .
- Ogata T, Yoshida R (มิถุนายน 2548). "การกลายพันธุ์ของ PTPN11 และความสัมพันธ์ระหว่างจีโนไทป์และฟีโนไทป์ในกลุ่มอาการนูนันและ LEOPARD" Pediatric Endocrinology Reviews . 2 (4): 669– 674. PMID 16208280 .
- Feng GS (มกราคม 2550). "การส่งสัญญาณระดับโมเลกุลที่ควบคุมโดย Shp2 ในการควบคุมการต่ออายุตัวเองและการแยกตัวของเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน" . Cell Research . 17 (1): 37– 41. doi : 10.1038/sj.cr.7310140 . PMID 17211446 .
- Edouard T, Montagner A, Dance M, Conte F, Yart A, Parfait B และคณะ (กรกฎาคม 2550). "การกลายพันธุ์ของ Shp2 ที่ส่งผลต่อกิจกรรมทางชีวเคมีในทางตรงกันข้ามส่งผลให้เกิดกลุ่มอาการที่มีอาการซ้อนทับกันได้อย่างไร?" . Cellular and Molecular Life Sciences . 64 (13): 1585– 1590. doi : 10.1007/s00018-007-6509-0 . PMC 11136329 . PMID 17453145 . S2CID 25934330 .
ลิงก์ภายนอก
- รายการ GeneReviews / NCBI / NIH / UW เกี่ยวกับกลุ่มอาการของนันนัน