酶联受体

生物学术语

酶联受体（enzyme linked receptor）一类是受体胞内结构域具有潜在酶活性，另一类是受体本身不具酶活性，而是受体胞内段与酶相联系。都是一次跨膜的，形成同源或异源二聚体发挥作用，又称催化受体（catalytic receptor）。

基本概述

这一类受体转导的信号通常与细胞的生长、繁殖、分化、生存有关。酶联受体也是跨膜蛋白，细胞内结构域常常具有某种酶的活性，故称为酶联受体。但并非所有的酶联受体的细胞内结构域都具有酶活性，所以，按照受体的细胞内结构域是否具有酶活性将此类受体分为两大类：缺少细胞内催化活性的酶联受体和具有细胞内催化活性的受体。

酶联受体对调控生长、繁殖、分化、生存的胞外信号分子的响应通常较为缓慢（在小时级别），它们发挥作用需要许多胞内转导步骤，通常会引发基因表达的改变。但酶联受体也能直接介导细胞骨架的迅速形变，改变细胞的形状和移动方式。酶联受体至少包括5类：（1）受体酪氨酸激酶；（2）受体丝氨酸/苏氨酸激酶；（3）受体酪氨酸磷酸酯酶；（4）受体鸟苷酸环化酶；（5）酪氨酸蛋白激酶联受体。

酪氨酸激酶

受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase，RTK）：又称酪氨酸蛋白激酶受体，是细胞表面的一大类重要受体家族，迄今已鉴定有50余种，包括7个亚族。所有RTK的N端位于细胞外，为配体结合域，C端位于胞内，具有酪氨酸激酶结构域和自磷酸化位点。它的细胞外配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素，包括神经生长因子（NGF），血小板衍生生长因子（PDGF），成纤维细胞生长因子（FGF），上皮生长因子（EGF）等多种生长因子和胰岛素及胰岛素样生长因子等。RTKs的主要功能是控制细胞生长、分化而不是调控细胞中间代谢。当配体与受体结合，导致受体二聚化，激活受体的酪氨酸蛋白激酶活性，随即引起一系列磷酸化级联反应，终致细胞生理或基因表达的改变。二聚化是一次跨膜的酶联受体被激活的普遍机制。

RTK-Ras信号通路是这类受体所介导的重要信号通路，具有广泛的功能，包括调解细胞的增值与分化，促进细胞存活，以及细胞代谢过程中的调节与校正作用。RTK-Ras信号通路的基本模式是：配体→RTK→接头蛋白→GRF→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修饰。

细胞因子

细胞因子是影响和调控多种类型细胞增殖、分化与成熟的活性因子，包括白介素、干扰素、集落刺激因子、促红细胞生成素和某些激素（如生长激素和催乳素）等。细胞因子受体（cytokine receptor）与胞质酪氨酸激酶偶联，受体本身没有酶活性。这类受体单次跨膜，由两条或多条肽链组成，具有相似的结构，激活相似的信号通路。受体的活化机制与RTK很类似，受体所介导的胞内信号通路也多与RTK介导的重叠。

与细胞因子受体相连的胞质酪氨酸激酶名为JAK（Janus kinase），一个受体可与4种已知的JAK（JAK1，JAK2，JAK3，Tyk2）中的一种或两种结合。JAK能磷酸化并激活名为STAT（signal transducers and activators of transcription）的转录调节因子。STAT蛋白位于细胞质，只有被激活后才进入细胞核调控基因的转录，因此被称为潜在的转录调节因子（latent transcription regulator）。STAT蛋白的N端具有SH2结构域和核定位信号（NLS），中间为DNA结合域，C端有一个保守的、对其活化至关重要的酪氨酸残基。

细胞因子受体介导的通路称为JAK-STAT信号通路，基本步骤如下。首先，细胞因子的结合改变了受体的构象并导致二聚化，使各自结合的JAK相互靠近并发生交叉磷酸化，从而提高了它们的酪氨酸激酶结构域的活性。接着，活化的JAK磷酸化受体胞内段酪氨酸残基，使其成为STAT的锚定位点。STAT通过SH2结构域与受体磷酸化的酪氨酸残基结合后，JAK磷酸化STAT的C端酪氨酸残基，导致STAT又从受体上解离下来。最后，两个STAT各自的SH2结构域与对方的磷酸化的酪氨酸残基结合，形成二聚体，从而暴露其NLS。二聚化的STAT进入细胞核调控相关基因的转录。

受体激酶

TGFβ（transforming growth factor-β）是由多种动物细胞合成与分泌、以非活性形式储存在细胞胞外基质中结构相关的信号分子超家族，TGFβ超家族是一类作用广泛、具有多种功能的生长因子，对不同的细胞类型或处于不同状态的同一细胞会引起不同的反应。TGFβ通过具有丝氨酸/苏氨酸激酶结构域的受体丝氨酸/苏氨酸激酶（receptorserine/threonine kinase）发挥作用。这种受体有type-I、type-II两类直接参与信号传递，它们是结构相似的同源二聚体。

TGFβ-SMAD通路的基本步骤如下。首先，TGFβ促使type-I受体和type-II受体形成四聚复合体，使得type-II受体磷酸化并激活type-I受体。接着，type-I受体结合并磷酸化R-Smads（receptor-activated Smads，如Smad2、Smad3），磷酸化的R-Smads从受体上解离下来。最后，R-Smads与Smad4结合，它们进入细胞核调控相关基因的转录。

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