Protéine Kinases: Structure, Fonction et régulation

00:00:05.18 dans la première conférence, j’ai essayé d’articuler pour vous
00:00:08.02 pourquoi la phosphorylation des protéines est si fondamentale pour la biologie.
00: 00: 11.25 ce que j’aimerais faire ici, c’est approfondir la structure et la fonction de la protéine kinase.
00: 00: 19.17 et si nous regardons PKA, PKA est, encore une fois, un prototype kinase que nous comprenons mieux.
00:00:28.18 Et il est activé par l’hormone de neurotransmetteur de la liaison à l’extérieur d’une cellule
00:00:37.00 dans ce cas, l’adrénaline. Chaque fois…l’adrénaline fonctionne de la même manière que le glucagon.
00: 00: 40.,25et chaque fois que vous sécrétez de l’adrénaline dans votre circulation sanguine
00:00:43.21 vous activez la PKA et vous vous liez à un récepteur couplé à la protéine G.
00:00:48.11 vous passez par une sous-unité g alpha et vous vous accrochez à l’adénylate cyclase,
00:00:53.08 ce qui conduit à la génération d’AMP cyclique.
00: 00:56.12 et dans ce cas, le PKA, encore une fois, est en sommeil et il est activé lorsque
00:01: 03.22 L’AMP cyclique se lie aux sous-unités régulatrices, puis vous déclenchez l’activité catalytique.
00: 01: 09.02 et il y a beaucoup de substrats.
00: 01: 10.10 donc je vais me concentrer ici sur la sous-unité catalytique., Comment cela fonctionne comme un catalyseur?
00:01:16.03 et la prochaine fois, nous parlerons de la façon dont il est maintenu dans cet état dormant par les sous-unités régulatrices
00:01:21.25 et comment il est ciblé sur des sites spécifiques par des protéines d’échafaudage.
00:01:25.25, Mais, aujourd’hui, je veux me concentrer sur la kinase.
00: 01: 28.07 donc, si nous revenons à cette histoire de kinase, nous avons commencé à trouver…
00: 01: 35.17 il y a beaucoup beaucoup de protéines kinases et cela est venu du clonage de nombreuses protéines différentes.
00: 01: 41.25 donc vous pouvez très rapidement obtenir la séquence.
00: 01: 43.,24au lieu de faire cette séquence à la dure, en faisant chimiquement cette séquence.
00: 01: 49.15 et donc la première séquence de protéine kinase était PKA. Il a été résolu par Tatoni en 1981.
00: 02: 00.11 et il a servi alors de modèle, de cadre.
00: 02: 05.13 nous avions…Je vous ai dit que Src avait été cloné en 1979 mais ce n’est qu’après avoir séquencé PKA
00:02:11.03 que Margaret Dayhoff s’est rendu compte que Src était lié à PKA. Les deux séquences étaient liées.
00: 02: 18.12 donc c’est ce qui les a mis sur le même arbre ici.
00:02:21.02 Et puis, en 1991, nous avons fait la première structure d’une protéine kinase.
00: 02: 25.,10et cela nous a permis de voir les caractéristiques tridimensionnelles de cette famille d’enzymes.
00:02:32.07 alors, laissez-moi vous dire les types d’informations que nous avons glanées de chacune de ces découvertes.
00:02:40.04 voici Donc le kinomé. Le kinome est basé sur l’analyse de séquence uniquement.
00: 02: 46.03 et la plupart des génomes ont maintenant environ 2% de leur génome est codant pour les protéines kinases.
00:02:54.11 Et les plantes sont les gagnants. Ils ont 4%. Ils ont le plus de protéines kinases.
00: 02: 59.04 C’est donc l’une des plus grandes familles de gènes de tous les organismes eucaryotes.
00: 03: 05.26 si nous regardons la séquence., Donc, quelle est la séquence de nous dire?
00: 03: 10.07 il nous dit que…ceci est une description chimique de votre molécule.
00:03:15.10 vous pouvez voir comment à partir de cette séquence,
00:03:18.00 nous pourrions alors immédiatement savoir que le SRC cloné est un homologue de PKA.
00: 03: 23.11 et puis nous pourrions faire des choses chimiques; modification avec un analogue ATP, ici modifié lysine 72.
00:03:31.08 qui nous a dit que cette lysine était proche du site actif, proche du site de liaison de L’ATP.
00: 03: 36.06 et il aussi…nous avons montré plus tard que vous pourriez
00:03:40.,25cross-reliez – le à deux résidus d’acide carboxylique différents, des résidus acides.
00:03:47.07 pour que ces trois résidus, qui sont éloignés l’un de l’autre dans la séquence linéaire,
00:03:52.00 doivent être rapprochés et proches du site actif de la protéine pliée.
00: 03:57.07 et puis l’autre information ici est le site de phosphorylation,
00:04: 02.01 qui est essentiel pour l’activité et qui a été associé à cette thréonine particulière.
00: 04: 10.02 donc ce sont les petits morceaux d’information que nous avions.
00:04:12.09, Vous pouvez prendre ces deux kinases,
00:04:16.,02une fois que vous saviez que Src et PKA étaient apparentés et que d’autres kinases étaient clonées.
00:04:20.04 Margaret Dayhoff a d’abord conclu que le Src et le PKA étaient apparentés
00:04:25.10 et qu’ils contenaient de nombreux résidus conservés.
00: 04: 28.02 puis Tony Hunter…Hanks et Hunter ont fait une analyse des sous-domaines
00:04:35.13 et ont élucidé ces différents sous-domaines, chacun ayant un motif spécifique.
00: 04: 39.09 et ces sous-domaines ont vraiment résisté avec le temps comme définition du noyau de la protéine kinase.
00: 04:47.20 mais alors quand nous avons eu la structure, maintenant vous pouvez commencer à comprendre
00:04: 52.,15comment ces motifs se plient ensemble pour former une kinase active.
00:04:57.09 alors maintenant vous pouvez commencer à mapper cette séquence
00:05:03.22 de manière plus complète sur un cadre structurel.
00:05:07.18 nous montrons donc ici les deux principaux domaines qui sont conservés dans la famille des kinases.
00: 05: 12.17 L’un, le petit lobe, est principalement associé à la liaison à L’ATP.
00: 05: 16.12 Le Grand a beaucoup de résidus associés à la liaison peptidique et à la catalyse.
00: 05: 21.28 ce sont les résidus conservés et vous pouvez voir qu’ils sont répartis sur tout le noyau de la kinase.
00:05: 27.,02il a également ce site de phosphorylation ici. C’est essentiel pour son activité.
00: 05: 33.01 et un autre site de phosphorylation ici à L’extrémité C, à l’extérieur du noyau.
00: 05: 37.18 OK, donc c’est le lobe N et c’est le lobe C.
00:05:41.26 OK, nous pouvons maintenant avoir une compréhension plus approfondie de ces motifs.
00: 05: 48.09 et c’est ce que nous savons maintenant est le noyau conservé qui est partagé par toutes ces protéines sur cet arbre kinome.
00:05:56.25 Ils ont tous cet élément commun à eux.
00:06:02.09 OK, donc si nous regardons différents exemples,
00:06:05.,27JE vous ai montré PKA, j’ai parlé plus tôt De Src ici avec ses domaines SH3 et SH2.
00: 06: 13.15 ce ne sont que quelques autres kinases. Et vous pouvez voir PKA est en fait un peu inhabituel
00:06: 19.06 en ce qu’il a un relativement small…it a peu de queues à chaque extrémité mais c’est surtout
00:06:26.04 le domaine kinase et sa partie régulatrice est une sous-unité distincte the la sous-unité régulatrice.
00:06:33.00 alors que d’autres kinases ont des domaines fusionnés: C1 et C2 attachés à PKC.
00: 06: 37.21 ils se lient au calcium et au diacyl-glycérol.
00:06: 41.,La protéine kinase 01CYCLIQUE de GMP, très semblable au PKA, seulement c’est les domaines de liaison cycliques de GMP sont fusionnés au noyau de kinase.
00: 06: 48.12 il y a donc tous ceux qui ont en commun le noyau kinase mais chacun a ces variations.
00:06:54.18 alors maintenant, encore une fois, si vous revenez au noyau,
00:06:58.23 vous pouvez réellement mapper ces sous-domaines sur le noyau kinase.
00: 07: 03.22 et donc je vais vous montrer, encore une fois, comment ceux-ci sont maintenant corrélés avec le lobe N et le lobe C.
00:07:10.20 Et vous en dire un peu plus sur les deux lobes ainsi.
00:07: 13.,14voici maintenant la séquence de PKA où nous pouvons cartographier la structure secondaire;
00:07:20.00 une hélice versus un brin bêta. Vous pouvez le mapper à ces sous-domaines
00:07:24.22 et avoir un contexte en 3 dimensions à ces sous-domaines.
00:07:30.12 voici donc ces sous-domaines mappés sur le noyau de PKA et codés à nouveau par couleur.
00: 07: 38.14 vous pouvez donc voir les sous-domaines qui composent chacun de ces lobes, l’ensemble du noyau conservé.
00:07:47.06 Et, je vais vous guider à travers ces très rapidement
00:07:50.09 juste pour vous montrer quelques informations sur ces derniers.
00:07:54.25 donc, c’est le premier sur., Le sous-domaine I est ce que nous appelons la boucle riche en gylcine.
00: 08: 00.03 et ici vous pouvez voir la boucle riche en gylcine ici.
00: 08: 03.21 vous pouvez voir les 3 gylcines qui sont conservées dans la plupart des kinases en haut.
00: 08: 08.21 et les caractéristiques vous pouvez commencer à trier quelles sont les caractéristiques que ce motif fait.
00: 08:15.01 et puis c’est suivi par le sous-domaine II.
00:08: 18.10 voici cette lysine, ce K. c’est la lysine qui est modifiée par L’analogue ATP.
00: 08: 24.02 c’est l’hélice C. Ce n’est qu’un élément hélicoïdal qui se trouve dans le petit lobe.
00: 08: 32.08 et puis vous avez un autre brin bêta.,
00: 08: 37.07 et puis vous avez ce sous-domaine v qui relie réellement les deux domaines.
00: 08: 43.12 ce brin bêta est dans le lobe N et cette hélice est dans le lobe C.
00:08:49.25 et ce petit morceau qui les rejoint est l’éditeur de liens qui joint les deux lobes.
00: 08: 55.09 puis L’e-hélice. C’est un très hydrophobe de l’hélice.
00: 09: 00.01 et la boucle catalytique.
00:09:02.11 Cela va être essentiel pour la catalyse. C’est une petite feuille bêta qui est dans le lobe C.
00: 09: 09.04 et ceci est une autre partie de cette feuille bêta. C’est la boucle d’activation.
00:09: 15.,14et je vais donc en parler plus en détail.
00: 09: 18.03 c’est l’hélice F very très, très importante. Toute cette molécule est organisée autour de cette hélice F.
00: 09: 25.05 il est inhabituel en ce qu’il passe au milieu du lobe C.
00: 09: 29.20 c’est très hydrophobe. Juste en l’analysant, vous penseriez que c’était une hélice couvrant la membrane.
00:09:35.04 extrêmement hydrophobe.
00: 09: 37.14 et puis cette hélice g Sert de site d’amarrage pour les protéines et l’hélice H.
00: 09:42.10 et ici juste pour vous montrer un exemple comparant les sous-domaines de PKA et Src,
00:09: 48.,10vous pouvez voir qu’il y a peu de différences mais dans l’ensemble, ces sous-domaines sont conservés.
00: 09: 53.10 le pli est conservé dans toutes ces protéines kinases, toutes ces 500.
00:09:58.28 donc, je vais d’abord vous parler de ces lobes
00:10:02.06 parce que je pense que cela vous donnera une compréhension de la façon dont ces sous-domaines fonctionnent ensemble
00:10:07.02 synergiquement pour créer une kinase active.
00: 10:10.00 et donc c’est le N-lobe et il contient cette boucle riche en glycine
00:10: 15.02 dont je vous ai parlé. Ce sont les trois glycines.
00: 10: 17.,16et ensuite, L’hélice C est l’autre caractéristique vraiment conservée ici.
00: 10: 22.09 et vous pouvez voir la lysine 72 et Glu91.
00: 10: 26.03 ce sont les résidus qui ont été reliés entre eux par nos études chimiques.
00: 10:30.14 alors quand nous avons vu cette structure pour la première fois, ma première chose a été de dire,
00:10: 34.07″Où est cette lysine? Et où sont ces résidus qui y sont réticulés? »
00: 10: 37.19 et il était…ils étaient tous juste à côté de l’autre comme nous le pensions des études chimiques.
00: 10: 43.17 mais nous ne pouvions pas comprendre comment ils étaient liés les uns aux autres jusqu’à ce que nous voyions cette structure.,
00:10:49.04 OK, donc la boucle de glycine est la partie la plus mobile de la kinase.
00:10:58.18 Et il doit ouvrir et fermer.
00:11:01.08 et quand il se ferme, il s’installe sur le phosphate gamma de L’ATP
00:11:05.28 et le positionne pour être transféré sur un substrat protéique.
00:11:11.08 cette ouverture et cette fermeture de la boucle de glycine sont donc essentielles pour la catalyse.
00: 11: 16.01 et cette liaison hydrogène entre la boucle de glycine et le phosphate gamma de L’ATP est critique.
00: 11: 26.22 maintenant, nous allons au grand lobe.
00: 11: 28.,17So c’est principalement hélicoïdal mais il a cette feuille bêta qui est juste à la fente du site actif.
00: 11:33.20 et certains de ces résidus conservés se trouvent ici dans ces deux boucles
00:11: 39.18 et ceux-ci sont très essentiels pour transférer ce phosphate.
00: 11: 42.29 et qui se trouve au-dessus de ce sous-domaine hélicoïdal très stable.
00: 11: 48.03 le lobe N est très malléable. Ce lobe est très, très stable.
00: 11:53.00 et quelques caractéristiques clés que le phosphate qui est important pour activer la kinase
00:11: 59.16 est ici, et lorsque vous phosphorylez ce site, le site actif est actif au maximum.,
00: 12: 10.10 sans ce phosphate, il n’est pas actif.
00:12:12.09 Donc même si c’est 20 angströms loin du site actif, il est essentiel de créer la kinase active.
00: 12:18.15 et sans cette phosphorylation, l’enzyme se déploie vraiment très facilement
00:12: 23.16 et ses propriétés chimiques sont silencieuses différentes.
00:12:27.02 Un phosphate, juste un phosphate.
00:12:30.02 c’est la boucle catalytique. Beaucoup de résidus catalytiques qui sont importants.
00:12:34.07 cette boucle P+1 est importante pour l’amarrage des substrats peptidiques.
00: 12: 40.,11So, si nous regardons une imitation de ce que nous pensons pourrait être un État de transition pour le transfert du phosphate,
00:12:47.06 c’est le…le fluorure d’aluminium sert d’imitation pour le phosphate gamma de L’ATP
00:12:54.19 et vous avez les résidus de la boucle catalytique dans le lobe C,
00:12:58.17 les résidus de la boucle riche en glycine dans le lobe N.
00:13: 01.15 ils convergent sur ce phosphate gamma et le transfèrent au substrat peptidique.
00:13:06.17 donc, très belle chimie de la façon dont ceux-ci se réunissent sur le site actif.
00: 13: 12.05 alors regardons, un instant, à la catalyse.,
00: 13: 15.03 ainsi, la kinase doit s’ouvrir et se fermer dans le cadre de son cycle catalytique.
00: 13: 20.19 donc, quand il est ouvert, il est en fait silencieux malléable.
00:13:24.28 ensuite, il lie L’ATP et ses substrats peptidiques et ici, pour ce moment transitoire de catalyse,
00:13:32.05 il est dans une conformation fermée.
00:13:34.08 Donc, si l’on regarde comment ces regarder dans la molécule, c’est la conformation ouverte sur la gauche
00:13:44.20 où vous avez un trou là, c’est là que l’ATP va dans ce grand trou.
00: 13: 48.,19et puis la conformation fermée, vous pouvez voir comment cette fente de site actif descend vraiment et se ferme.
00: 13: 55.09 et maintenant, dans ce…cela va juste vous donner une image de la façon dont cette kinase s’ouvre et se ferme.
00:14:01.19 et il transforme les États ouverts et fermés.
00: 14: 03.24 et je vais juste souligner, avant de voir le film, La lysine 72 et le Glu91.
00:14:09.22 ce sont deux des résidus réticulés.
00: 14: 11.24 alors maintenant vous pouvez avoir une idée de la façon dont l’ouverture et la fermeture de la fente du site actif se déroule.
00: 14: 21.,11et donc ce n’est qu’un morphing the la conformation ouverte et la conformation fermée,
00:14:25.25 essentiellement la respiration d’une molécule de protéine kinase.
00:14:30.21 OK, donc si nous regardons de près maintenant à cette conformation fermée où ATP est lié,
00:14:37.06 vous pouvez voir la plupart de L’ATP est enterré dans ce trou profond là.
00:14:40.22 et juste le petit phosphate gamma dépasse au bord de l’interface
00:14:46.12 entre la boucle riche en glycine du lobe N et la boucle catalytique du grand lobe.
00: 14: 53.00 et puis vous pouvez voir ici comment un peptide s’intègre dans ce site.,
00:14:57.01 donc, il s’arrime principalement sur le grand lobe.
00:15:00.27 voici le résidu P+1. C’est une belle, dans ce cas, poche hydrophobe
00:15:04.20 où ce résidu hydrophobe docks.
00:15:07.29 C’est un pseudo-substrat. C’est une alanine au lieu d’une sérine.
00: 15: 11.06 si c’était une sérine, elle accepterait le phosphate et transférerait le phosphate.
00: 15:16.08 et puis, PKA aime les résidus basiques et donc vous avez des résidus acides sur la protéine en rouge
00:15: 23.06 qui reconnaissent ces acides aminés basiques dans le peptide.
00: 15: 26.,09et puis pour le peptide inhibiteur qui est lié…il s’agit d’un peptide de liaison à très haute affinité.
00: 15: 35.17 il a une hélice qui accoste à la fente du site actif et cela sert de site d’attache.
00:15:45.08 donc je vous ai dit comment fonctionne PKA. C’est la kinase que nous comprenons le mieux en termes de structure et de fonction.
00: 15: 53.10 mais maintenant nous avons tout cet arbre kinome.
00: 15: 55.22 et, que pouvons-nous apprendre maintenant d’une grande famille?
00: 16: 02.15 nous avons…parce que ceux-ci sont si importants pour les maladies, nous avons de nombreuses structures kinases.
00: 16: 07.,17Kinases sont devenus une cible majeure pour la découverte de médicaments. Nous avons donc beaucoup de kinases.
00: 16: 12.22 je vous ai donc montré ce que nous pouvons apprendre de l’analyse approfondie d’une kinase.
00:16:18.13, Que pouvons-nous apprendre de cette structure kinomé maintenant où vous avez
00:16:22.26 non seulement de nombreuses séquences mais vous avez de nombreuses structures?
00: 16: 26.16 et, nous pouvons apprendre différentes sortes de choses.
00: 16: 28.28 je vais vous dire quelques leçons globales que nous pouvons apprendre sur toute la famille.
00:16:32.10, On peut plonger profondément dans une seule famille
00:16:35.,05et découvrez quelles sont les caractéristiques uniques d’une sous-famille par rapport à une autre.
00:16:39.27 il ne s’agit donc que de six des différentes structures de kinase, les noyaux de kinase.
00: 16: 47.25 et vous pouvez voir que les sous-domaines sont pour la plupart conservés dans toutes ces kinases.
00: 16: 53.22 Que pouvons-nous apprendre de ce kinome structurel?
00: 16: 59.04 L’une des choses que nous avons faites a été de développer une méthode que nous appelons L’alignement Spatial Local.
00: 17: 07.01 et il s’agit simplement de comparer rapidement deux structures quelconques et de regarder les résidus spatialement similaires.
00: 17: 15.09 et cela vous fournit un modèle.,
00:17:18.05 vous pouvez le faire indépendamment de tout alignement de séquence.
00:17:20.25 juste deux structures, comparez-les.
00: 17: 23.07 et vous obtenez des chiffres comme celui-ci qui montre la parenté spatiale des résidus dans deux protéines kinases.
00:17:34.00 et donc si nous regardons ici, vous pouvez voir quelques résidus clés
00:17:38.09 que ces bords indiquent un lien spatial entre deux acides aminés.
00: 17: 46.23 et plus les bords qui vont à un acide aminé particulier, plus son score d’implication.
00: 17: 52.15 nous appelons cela un score d’implication.
00: 17: 54.,24 nous faisons donc un réseau de résidus liés à l’espace dans deux protéines kinases.
00: 18: 01.24 et cela s’appelle le score d’implication. Plus le score d’implication est élevé,
00: 18: 05.15 plus les acides aminés liés à l’espace interagissent avec cet acide aminé particulier.
00: 18: 12.24 nous l’utilisons donc d’abord pour comparer les kinases actives et inactives.
00:18:20.04 Qu’est-ce qui est différent?
00:18:21.06 pouvez-vous trouver des différences spatialement liées qui sont uniques à
00:18:28.01 la kinase active et qui ne sont pas là dans la kinase inactive?
00: 18: 31.06 et à partir de cette analyse, nous avons défini ce que nous appelons une colonne vertébrale.,
00:18:38.06 nous l’avons ensuite appelée colonne vertébrale régulatrice
00:18:42.00 c’est une colonne vertébrale hydrophobe qui est conservée spatialement dans chaque kinase active
00:18:47.12 et qui est cassée lorsque la kinase est inactive.
00:18:50.22 Et il est composé de résidus hydrophobes.
00: 18: 53.02 ils proviennent de résidus non contigus. Donc on vient de beta-4, on vient d’alpha-C,
00:18:59.16 on vient du motif DFG, on vient du motif HRD, deux sont dans le lobe N, deux sont dans le lobe C.
00: 19: 08.14 et ils s’alignent pour rendre cette colonne vertébrale hydrophobe.
00: 19: 12.,00vous ne trouveriez jamais cela par comparaison de séquence
00:19:15.11 car, par analyse de séquence, ils ne sont pas contigus
00:19:17.26 mais ils sont spatialement bien définis en tant que motif conservé.
00:19:25.20 nous sommes donc retournés en arrière et avons examiné toutes les kinases
00:19:29.00 et avons constaté qu’il y avait en fait deux épines.
00: 19: 34.03 et nous avons donc trouvé une deuxième colonne vertébrale, que nous appelons la colonne vertébrale catalytique, en plus de la colonne vertébrale régulatrice.
00: 19: 40.22 et l’importance de…encore une fois, ce sont des résidus hydrophobes qui proviennent à la fois du lobe N et du lobe C.
00: 19: 48.,04La chose unique à propos de la colonne vertébrale catalytique est que c’est l’anneau adénine de L’ATP qui
00:19:52.19 complète la colonne vertébrale et relie les deux.
00: 19: 54.26 cela signifie qu’une fois que vous ajoutez de L’ATP, vous avez maintenant une nouvelle coordination entre le lobe N et le lobe C.
00:20:04.02 donc L’autre caractéristique qui est venue de cette analyse est cette hélice F.
00: 20: 08.09 c’est une hélice très hydrophobe qui enjambe le lobe C.
00: 20: 12.06 ceci est très inhabituel pour une protéine globulaire comme une kinase.
00: 20: 17.02 mais, il est très fortement conservé et il sert de cadre…
00: 20: 22.,22il est lié à la fois à la colonne vertébrale régulatrice et à la colonne vertébrale catalytique
00: 20: 29.05 et il nucleates…it fournit vraiment l’architecture sur laquelle vous assemblez une kinase active.
00: 20: 36.27 et nous appelons cela le motif S2H ou deux épines et une hélice.
00: 20: 41.19 et c’est vraiment l’architecture fondamentale que chaque protéine kinase.
00: 20: 46.21 Donc, ici, je vous montre juste que F-helix.
00: 20: 49.12 vous pouvez voir comment cela se passe au milieu de ce lobe C.
00: 20: 55.02 on ne pourrait jamais prédire que cela faisait partie d’une protéine globulaire par analyse de séquence.
00: 21: 01.,10et vous pouvez voir, comme cela tourne autour, la relation de cette hélice F avec le reste de la protéine.
00: 21: 13.06 il vraiment…tout est nucléé autour de cette hélice F.
00:21:16.25 vous pouvez voir certains des résidus clés qui émergent
00:21:20.29 qui vont être importants pour la liaison aux deux épines qui sortent de cette hélice F.
00:21:26.26 là, vous pouvez voir les deux épines,
00:21:28.04 comment ces deux épines sont vraiment ancrées d’une manière très fondamentale à l’hélice F
00:21:33.10 et à la boucle catalytique. Tous les éléments fonctionnels sont vraiment liés à cette hélice F.,
00:21:44.12 Donc, encore une fois, vous pouvez voir ici, lorsque vous ouvrez et fermez la kinase,
00:21:48.22 ces conformations…vous pouvez voir que les deux épines restent intactes dans le cadre de ce mouvement de respiration.
00: 21: 55.10 il n’interfère pas avec le mouvement respiratoire de la kinase.
00: 22: 02.03 donc, je vais vous donner un exemple ici de la…c’est le récepteur de l’insuline,
00:22:06.15 un autre membre de cette branche tyrosine kinase.
00:22:11.03 Et c’est la conformation active du récepteur de l’insuline et vous pouvez voir que
00:22:15.00 les deux épines sont intacts., Il s’agit d’une conformation entièrement active du récepteur kinase de l’insuline.
00:22:20.27 Quand il n’est pas actif (et il est activé par phosphorylation de sa boucle d’activation ici),
00:22:28.06 quand il n’est pas phosphorylée sur sa boucle d’activation,
00:22:31.13, alors vous pouvez voir la colonne vertébrale brisée.
00: 22: 33.25 et c’est une façon dont il peut être brisé.
00:22:37.28 en fait, un résidu de la colonne vertébrale régulatrice dépasse et remplit la poche d’adénine
00:22:43.07 pour la colonne vertébrale catalytique.
00: 22: 44.10 mais il y a beaucoup, beaucoup de variation de la façon dont vous pouvez briser cette colonne vertébrale.
00: 22: 49.,20 alors, pourquoi ce phosphate est-il si important?
00: 22: 53.00 j’ai parlé de ce phosphate étant vraiment important.
00: 22: 58.08 c’est important pour le récepteur de l’insuline. C’est important pour PKA.
00: 23: 02.04 ce phosphate sur la boucle d’activation…
00:23:04.22 et je vais juste vous montrer: voici un phosphate dans PKA
00:23:08.22 et il fait sept interactions électrostatiques ou de liaison hydrogène différentes
00:23:17.10 avec différents résidus de chaîne latérale.
00:23:20.09 et c’est un tel site de phosphorylation d’intégration.
00: 23: 24.,19il va à cette histidine qui est dans L’hélice C, dans le sous-domaine 3.
00: 23: 30.10 il va à la lysine 189 qui est en fait en bêta-brin 9.
00: 23: 37.26 il va à l’arginine 165 qui juste avant la boucle catalytique.
00: 23: 44.26 et il intègre toute cette boucle d’activation.
00:23:48.24 donc, il joue un rôle essentiel dans l’intégration de tous les sous-domaines de la protéine.
00:23:56.18 donc, dans cette dernière partie, je voulais revenir aux kinases et aux maladies
00:24:00.07 et encore une fois, rapportez-vous à ce que je vous ai dit sur ces sous-domaines et les épines.
00: 24: 08.,25il y en a probablement plus maintenant, mais au moins 30% des kinases sont impliquées dans diverses maladies
00:24:13.28 et cela ne fait que croître tout le temps à mesure que nous approfondissons les différentes kinases.
00:24:20.08 beaucoup d’autres sont susceptibles de suivre à mesure que nous obtenons de plus en plus d’informations génomiques
00:24:24.21 et des corrélations de maladies.
00:24:28.10 les Kinases sont traçables comme cibles de médicaments parce que vous pouvez les inhiber et
00:24:34.00 je vais vous montrer un exemple de cela.
00: 24: 36.01 donc c’est le kinome humain et je vous montre une kinase dans la branche tyrosine là-bas.
00: 24: 42.,28This est Abl, un parent de la Src.
00:24:46.07 et dans cette maladie mortelle la leucémie myloïde chronique
00:24:51.23 c’est cette Abl qui est modifiée. Il est fusionné à une autre protéine et il en fait un oncogène.
00: 24: 56.27 donc, il est constitutivement actif. Il est allumé tout le temps.
00: 24: 59.23 C’est ce qui fait un oncogène you Vous ne pouvez pas l’éteindre.
00:25:03.03 donc, ce Gleevec a été découvert comme un inhibiteur très spécifique de BCR-Abl.
00: 25: 12.07 et c’est la véritable preuve de principe qui dit que les kinases sont des cibles de médicaments très traçables.
00: 25: 23.,07si nous regardons Abl avec ATP lié à elle, vous pouvez voir ici les deux épines;
00: 25: 28.09 la colonne vertébrale régulatrice, la colonne vertébrale catalytique. Cet effet est actif Abl.
00: 25:32.16 et ensuite vous comparez cela maintenant à la structure où Gleevec est lié
00:25: 37.17 et cela a été fait par le laboratoire de John Kuriyan.
00: 25:42.04 il est lié à la fente du site actif, mais vous pouvez voir quand Gleevec se lie,
00:25:46.22 la colonne vertébrale régulatrice est cassée et il est donc en train de tisser à travers
00:25: 52.07 à la fois la colonne vertébrale catalytique et la colonne vertébrale régulatrice.
00:25:57.10 il se lie à une conformation inactive
00:25:59.,12et vous pouvez voir précisément les fonctionnalités qui sont exploitées par Gleevec.
00:26:05.03 ainsi, l’un des sites fréquemment associés à la résistance au Gleevec
00:26:11.20 est une mutation de ce résidu de thréonine dans la poche de liaison à L’ATP ici.
00: 26: 17.10 donc cette thréonine est parfois appelée le gardien.
00: 26: 20.04 et je pense que dans la diapositive précédente…voici le résidu du gardien.
00: 26: 25.09 je vous montre où se trouve le résidu gatekeeper.
00: 26: 27.09 C’est une thréonine. Et donc la mutation qui se produit souvent est qu’elle est convertie en méthionine.,
00: 26: 33.10 la thréonine est donc un petit résidu. La méthionine est un résidu beaucoup plus volumineux.
00: 26: 37.24 il est si encombrant qu’il empêchera Gleevec de se lier.
00: 26: 41.15 c’est un obstacle stérique donc ça bloque ça.
00:26:43.19 mais, il fait plus que cela et cette étude récente de Daley et Kuriyan montre que
00:26:51.07 lorsque vous avez la méthionine là au lieu de la thréonine,
00:26:55.08 la méthionine est un résidu hydrophobe agréable et elle comble un écart entre
00:27:01.22 la colonne vertébrale catalytique et colonne vertébrale active.
00: 27: 08.,06si en changeant ce résidu, la thréonine, en isoleucine (méthionine),
00:27:13.17 non seulement vous abolissez la liaison de Gleevec, mais vous créez aussi un oncogène.
00: 27: 19.03 vous avez maintenant stabilisé cette colonne vertébrale régulatrice d’une manière qui ne nécessite plus de phosphorylation.
00: 27: 26.01 donc ce n’est pas seulement résistant à Gleevec, cette protéine est un oncogène.
00: 27:35.06 donc, j’ai parlé des sous-domaines et de la façon dont ils sont conservés dans la famille
00:27:39.26 et je vous ai donné une appréciation du fonctionnement des kinases
00:27: 42.,24et pourquoi ils sont une cible traçable pour la découverte de médicaments
00:27:46.18 et puis ce dont je veux parler la prochaine fois, c’est de la façon dont les kinases régulent
00:27:51.23 et pour vraiment le faire, nous n’allons pas être tellement intéressés par la machinerie catalytique,
00:27:56.01 nous allons être vraiment intéressés par les surfaces de la kinase
00:27:59.18 et comment à d’autres protéines.
00: 28: 04.04

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