שיעור 2 מסלולי סיגנלינג

נושאים:

1. חזרה
2. ייצור והפרשה של Wnt Ligand
3. הדרכים לתנועת Wnt Ligand בין תאים
4. הבחנה: Canonical לעומת Non-Canonical Wnt
5. BMP Signaling - TGF-β Superfamily
6. Rspondin (RSPO)
7. FGF Signaling - RTK Superfamily
8. שלושת המסלולים שמופעלים כתוצאה מ-FGF Receptor
9. Small G Proteins - עיקרון כללי
10. אינהיביטורים פנימיים של FGF Signaling
11. Cross-talk בין מסלולים - FGF ו-Wnt דרך E-cadherin
12. לקראת השיעור הבא - Sonic Hedgehog (Shh)

חזרה

בשיעור הקודם למדנו עקרונות כלליים של התפתחות עוברית, ובמרכזם - תאים אמבריוניים מדברים אחד עם השני ובעקבות זאת מאפשרים תהליכים התפתחותיים. דיברנו על חמישה מסלולים עיקריים (בפועל קיימים יותר) שהם השפה המולקולרית שבה תאים עובריים מתקשרים:

1. Wnt
2. BMP (TGF-β superfamily)
3. FGF (RTK superfamily)
4. Shh
5. Notch

ייצור והפרשה של Wnt Ligand

O-acylation - תוספת חומצת שומן

כמעט בכל Wnt ליגנד יש סרין במיקום מסוים שעליו מתרחש תהליך של O-acylation - הוספת חומצת שומן מסוג פלמיטולאיק אסיד באמצעות הקבוצה הקרבוקסילית שלה על הידרוקסיל של הסרין. במקרה של Wnt3A זה סרין 209.

את ה-O-acylation מבצע האנזים Porcupine (PORCN), שנמצא תמיד ב-ER - אנזים גדול וטרנס-ממברנלי שחוצה את ממברנת ה-ER מספר פעמים.

התוספת הזאת חיונית לשני דברים:

• הפרשת הליגנד מהתא
• קישור הליגנד לרצפטור Frizzled (כי ב-Frizzled יש כיס ייחודי שחומצת השומן נכנסת לתוכו - בלי זה אין סיגנלינג)

בנוסף לכך, לאחר ה-O-acylation יכול להתרחש גם S-acylation (תוספת פלמיטאט על ציסטאין) - תהליך פחות חיוני שלא מתרחש בכל Wnt.

מסע הליגנד מה-ER ועד להפרשה

1. ה-DNA מתועתק ל-mRNA שיוצא מהגרעין
2. mRNA מתיישב על ריבוזומים שיושבים על ה-ER; סינתזת Wnt נעשית אל תוך ה-ER
3. Porcupine מבצע O-acylation ב-ER
4. Wnt ליגנד עובר לגולג’י
5. בגולג’י מחכה Wntless (WLS) - חלבון טרנס-ממברנלי שיושב בממברנת הגולג’י. WLS הוא הכרחי הן להעברת ה-Wnt מהגולג’י אל הממברנה, והן לשחרור הליגנד לחלל הבין-תאי. WLS גם מגיש את הליגנד לחלבונים שיסייעו לו לנדוד.

הדרכים לתנועת Wnt Ligand בין תאים

הבעיה המרכזית: מכיוון שיש על הליגנד חומצת שומן, הוא לא מסיס ואינו יכול פשוט לעבור דיפוזיה. נדרש מנגנון שיאפשר לו להגיע לתא המטרה.

דרך 1 - קישור ל-sFRP

sFRP (Secreted Frizzled-Related Proteins) - חלבונים מופרשים שמכילים דומיין דמוי Frizzled ולכן יכולים לקשור Wnt. ב-sFRP יש “כיסים” שבתוכם חומצת השומן יכולה להיקשר באפיניות נמוכה יחסית.

מה שקורה: WLS מגיש את הוונט ל-sFRP. נוצר קומפלקס של sFRP + Wnt ליגנד, שיכול כעת לעבור דיפוזיה ולהתרחק מהתא המייצר ולהגיע לתא המטרה - כי ה-sFRP “מסתיר” את חומצת השומן.

באזור תא המטרה, ה-sFRP מתנתק מהליגנד (לפי K_D, כמו כל אינטראקציה יש association ו-dissociation), ואז Wnt חופשי יכול להיקשר ל-Frizzled ולהפעיל את המסלול.

שימו לב: sFRP שנחשב “אינהיביטור” של Wnt, משמש כאן דווקא כפרומוטור - הוא מאפשר לליגנד להתרחק מהתא ולהגיע ליעד.

דרך 2 - קישור ל-HSPG

WLS יכול גם לשחרר את Wnt ישירות לחלל הבין-תאי. שם, HSPG (Heparan Sulfate Proteoglycans) - חלבונים עם שרשראות סוכר - יכולים לקשור את Wnt. הוונט נודד לאורך “יער” ה-HSPG ומגיע לתא המטרה.

דרך 3 - ליגנד קשור לממברנה

WLS יכול לשחרר את ה-Wnt ליגנד אל תוך ממברנת התא המייצר - הליגנד “תקוע” בממברנה בזכות חומצת השומן. במצב זה:

• אין דיפוזיה מעבר לדיפוזיה פנימית בממברנה
• אך אם תא אחר נמצא ממש סמוך (מגע ממברנה-ממברנה), Wnt יכול להיקשר ל-Frizzled שלו
• נדרש מנגנון שמוציא את חומצת השומן מהממברנה ומשבץ אותה לתוך כיס ה-Frizzled

זאת דרך שהיא אפשרית אך לא נפוצה - מחייבת קרבה פיזיקלית מאוד גדולה.

דרך 4 - אקסוזומים

אקסוזומים הם ווסיקולות קטנות שתאים מפרישים החוצה. על גבי האקסוזומים יכול לשבת Wnt ליגנד (עם WLS), ובדרך זו הליגנד יכול להגיע לתא המטרה.

איך נוצרים אקסוזומים:

בדרך כלל, כשחלבון טרנס-ממברנלי שאיבד את פונקציתו נכנס לאנדוזום, הוא לא יכול להתפרק ישירות על ידי הליזוזום (כי הוא קשור לממברנה ומוגן). הדרך לטפל בו היא ליצור וסיקולות פנימיות בתוך האנדוזום - זה יוצר MVB (Multivesicular Body).

• הנתיב הרגיל: MVB ← איחוי עם ליזוזום ← כל הווסיקולות הפנימיות מתפרקות.
• הנתיב האחר (שיוצר אקסוזומים): MVB ← איחוי עם ממברנת התא ← כל הווסיקולות הפנימיות מופרשות החוצה - כל ווסיקולה כזו שהופרשת היא אקסוזום.

שימו לב לאוריינטציה: מה שהיה בפנים (צד ציטופלסמי) הופך עכשיו לצד חיצוני.

אם מביאים אל תוך האנדוזום את ה-Wnt ליגנד עם WLS, ניתן ליצור אקסוזומים שהליגנד יושב עליהם. האקסוזומים “מסתירים” את חומצת השומן ומאפשרים לליגנד לנדוד אל תא המטרה.

האקסוזומים נוצרים על ידי מנגנון ESCRT - שונה במהותו מתהליך האנדוציטוזה הקלאסי שתלוי בקלאתרין.

דרך 5 - סייטונים (Cytonemes)

סייטונים הם שלוחות ארוכות של ממברנה שתאים יוצרים כדי לתקשר עם תאים רחוקים יותר. על קצה הסייטון יושבים Frizzled ו-Ror2 (קו-רצפטור לא-קנוני) עם Wnt ליגנד.

מה שקורה: התא המייצר מפעיל Non-Canonical Wnt (ריאורגניזציה של ציטוסקלטון האקטין) שיוצר פילמנטי אקטין שדוחפים את הממברנה ומאריכים את הסייטון. הסייטון גדל ומגיע עד לתא המטרה, שם יש Frizzled + LRP5/6 (קו-רצפטורים לקנוניקל). מתרחש מעבר הליגנד מה-Frizzled + Ror2 (לא-קנוני) ל-Frizzled + LRP5/6 (קנוני) - ובכך Wnt לא-קנוני מפעיל קנוניקל בתא המטרה.

סיכום - דרכי ההפרשה

הבחנה: Canonical לעומת Non-Canonical Wnt

הנון-קנוניקל חשוב מאוד בהתפתחות: ניידות תאים בעובר, תנועה ממקום למקום, חיבור לתאים אחרים - כל אלה דורשים שליטה בציטוסקלטון. אי אפשר לעשות תנועה בלי לשלוט בציטוסקלטון.

BMP Signaling - TGF-β Superfamily

TGF-β - העץ הפילוגנטי

TGF-β Superfamily כוללת ארבע תת-משפחות עיקריות:

1. BMP - קבוצה גדולה מאוד
2. GDF - קבוצה גדולה
3. Activins - קבוצה קטנה יחסית
4. TGF-β - רק שלושה ליגנדים

שלושה חלבונים ייחודיים הם אינהיביטורים: Nodal, Lefty1 (Lefty A), Lefty2 (Lefty B) - כשהם נקשרים לרצפטור הם מונעים העברת אותות (בניגוד לשאר שמפעילים).

המסלול הגנרי של BMP

הליגנד: Wnt הוא דימר (בניגוד ל-Wnt שהוא מונומר).

רצפטורים - שני סוגים, גם הם דימרים:

• Type II - קינאז פעיל קונסטיטוטיבי אך מאוד חלש. לא יכול לפעול לבד, צריך קרבה פיזיקלית.
• Type I - קינאז לא פעיל כשלעצמו; מופעל על ידי Type II.

ללא ליגנד: Type II ו-Type I קיימים כדימרים נפרדים. Type II עושה אוטו-פוספורילציה קונסטיטוטיבית אחד על השני, אך ללא השפעה.

עם ליגנד BMP: הדימר של BMP מחבר בין Type II לבין Type I, ומביא את Type II לקרבה פיזיקלית מספקת כדי לבצע פוספורילציה על הקינאז דומיין של Type I - זה מאקטב את Type I.

מה Type I המאוקטב עושה: מגייס R-Smad מהציטוזול ועושה עליו פוספורילציה.

התוצאה: R-Smad מאוקטב נקשר לR-Smad נוסף ולCo-Smad (Smad4). הקומפלקס השלישוני הזה נכנס לגרעין, נקשר לפרומוטורים מתאימים ומפעיל טרנסקריפציה של גנים מטרה של BMP.

שים לב: לרצפטורים יש פעילות קינאז על סרין ותרואנין - בניגוד ל-FGF שעושה פוספורילציה על טירוזין.

הבדלים בין תת-המשפחות - R-Smads שונים

זה הניואנס המרכזי שמסביר למה יש כל כך הרבה ליגנדים שונים:

מה שמשותף לכולם: Co-Smad = Smad4

לא מדובר באותם גנים שיושפעלו - Smad 1/5/8 לעומת Smad 2/3 מפעילים גנים שונים. וזו בדיוק הנקודה: שפה עשירה שמאפשרת תוצאות מגוונות.

הרצפטורים ספציפיים לליגנד - רצפטורי BMP לא קושרים TGF-β ולהפך.

ביוסינתזה של ליגנדים - TGF-β Superfamily

כל הליגנדים של TGF-β Superfamily נוצרים באותה שיטה:

1. נוצר מונומר לא-פעיל עם Signal Peptide, Pro-domain (לא פעיל) ו-Mature domain (האזור הפעיל).
2. המונומר עובר הומו-דימריזציה - אינטראקציה גם לא-קובלנטית וגם קובלנטית (קשר די-סולפידי באזור הפעיל). לדימר זה קוראים Pro-Ligand.
3. ביקוע ב-ER על ידי Convertase בין ה-Pro-domain לבין ה-Mature domain. התוצאה: Complex Form - שני הדימרים הפעילים קשורים בקשר די-סולפידי, והפרו-דומיין עדיין קשור לא-קובלנטית למולקולה הפעילה.

Activity של ה-Complex Form:

• BMP, GDF, Activins: Complex Form פעיל - יכול לקשור רצפטור ולהפעיל מסלול.
• TGF-β: Complex Form לא פעיל - מופרש תמיד בצורה הסגורה שלו.

Mature Form (הצורה הבוגרת): כאשר הפרו-דומיין מתנתק לגמרי מהאזור הפעיל, מתקבלת הצורה הבוגרת - פעילה בכל הליגנדים, כולל TGF-β.

V-Shape לעומת Closed-Shape

ה-Complex Form יכול להיות בשני מצבים:

• V-Shape (Open) - צורה פעילה; ה-BMP יכול לקשור רצפטור
• Closed-Shape - חלבון מה-Extracellular Matrix (ECM) נקשר ל-V-Shape וסוגר אותו; לא פעיל

כדי לשחרר ולהפעיל Closed-Shape: נדרש פרוטאז שמבצע ביקוע פרוטאוליטי ומשחרר את הדימר הפעיל - שיכול כעת לקשור רצפטור.

חשיבות הסגנון הסגור: TGF-β מופרש מלכתחילה בצורה סגורה ויכול להיות מאוחסן ב-ECM לאורך זמן. כשמגיעים תאים חדשים ויש פרוטאז בסביבה, ה-TGF-β משתחרר ופעיל. התא שייצר את הליגנד יכול כבר להיעלם - הליגנד “מדבר עם העתיד”; תא אחר יכול להפעיל מערכת שייצרה בעבר. זה נורא חשוב בתהליכים התפתחותיים.

אינהיביטורים של BMP

בדומה ל-Wnt, גם ל-BMP יש אינהיביטורים מופרשים רבים:

• Noggin - נגד BMP2, BMP7
• Gremlin - נגד GDF
• Chordin - נגד BMP2
• Follistatin, Twisted Gastrulation, Cross-Veinless 2 - ועוד

כולם עובדים באותו עיקרון: נקשרים ל-BMP ומונעים ממנו להיקשר לרצפטור.

דוגמה קלינית חשובה - גרדיאנט של BMP ב-Epithelium:

אותו תא מייצר גם BMP4 וגם Noggin, אבל לא לאותו צד:

• BMP4 מופרש לצד הבזלי
• Noggin מופרש לצד האפיקלי

תא מסוים אחר לוקח את הנוגין, עושה לו Transcytosis (העברה בווסיקולות מצד אחד לצד השני) ומשחרר אותו בצד אחר. בצורה זו נוצר גרדיאנט מבוקר של BMP. אם היה מופרש BMP ו-Noggin לאותו צד מיידית - הכל היה נחסם ולא היה גרדיאנט. זו דרך מצוינת לקבוע ולשלוט בגרדיאנט ובתלילות שלו.

I-Smads - אינהיביטורים פנימיים

בנוסף לאינהיביטורים המופרשים, יש אינהיביטורים פנימיים (Endogenous) - חלק ממשפחת ה-Smad אך פועלים הפוך:

I-Smad 6 ו-7 נקשרים לרצפטור Type I ומגייסים אליו פוספטאזות (שמורידות פוספט) - מה שמונע מ-Type I לפעול. בנוסף, I-Smad 7 יכול לגייס Smurf (E3 Ubiquitin Ligases) שעושים פולי-יוביקוויטינציה לרצפטור Type II ← דגרדציה של הרצפטור מהממברנה.

Rspondin (RSPO)

Rspondin הוא חלבון עם מספר דומיינים:

• Signal Peptide
• Furin-like domain 1 (FU1)
• Furin-like domain 2 (FU2)
• Thrombospondin type 1 repeat (TSP)
• C-terminal

Rspondin וחיזוק Wnt Signaling

זכרנו: RNF43 ו-ZNRF3 הם E3 Ubiquitin Ligases טרנס-ממברנליים שעושים פולי-יוביקוויטינציה לFrizzled ← Frizzled עובר אינטרנליזציה ודגרדציה ← אין Wnt סיגנלינג.

כאשר יש Rspondin:

• FU1 נקשר ל-E3 Ubiquitin Ligases (RNF43/ZNRF3)
• FU2 נקשר ל-LGR רצפטור
• כתוצאה מכך: ה-E3 Ubiquitin Ligases מעוקבים ← Frizzled מצטבר ← אמפליפיקציה של Wnt סיגנלינג

Rspondin ועיכוב BMP Signaling

באותה מולקולה - כשאין LGR בסביבה, ויש BMP Receptor 1A:

• FU1 נקשר ל-E3 Ubiquitin Ligases
• TSP domain נקשר ל-BMP Receptor 1A
• נוצר מבנה שלישוני: E3 Ubiquitin Ligase + Rspondin + BMP Receptor
• העיקוב של ה-E3 Ubiquitin Ligases מתבטל; כעת הספציפיות שלהם משתנה - הם פועלים על BMP Receptor ← דגרדציה שלו

הנקודה היפה: ב-מולקולה אחת - Rspondin מגביר Wnt ובמקביל מעכב BMP. שני הדברים נעשים דרך יוביקוויטינציה - פעם מעכבים אותה (Wnt), פעם מאפשרים אותה (BMP).

FGF Signaling - RTK Superfamily

RTK - Receptor Tyrosine Kinases

RTK = Receptor Tyrosine Kinase - משפחה גדולה מאוד של רצפטורים. מה שמשותף לכולם:

• חוצים את הממברנה פעם אחת
• בצד האינטרצלולרי: קינאז דומיין שיודע לעשות פוספורילציה על טירוזין (חומצת אמינו)
• ללא ליגנד: הקינאז לא פעיל

מה שמבדיל בין RTK שונים הוא האזור האקסטרצלולרי - הוא מקנה את הספציפיות לליגנד השונה.

נתמקד בתת-משפחה FGF (Fibroblast Growth Factor).

FGF Receptor

• ארבעה רצפטורים (FGFR1-4)
• לכל רצפטור splice variants רבים ← הרפרטואר האמיתי גדול הרבה יותר מ-4
• 22 ליגנדים שונים - ההיגיון: ככל שהשפה עשירה יותר, ניתן להשיג תוצאות מגוונות יותר

באזור האקסטרצלולרי:

• D1 (Ig domain 1) - תפקיד אוטו-אינהיביטורי - מוריד את האפיניות לליגנד
• D2 (Ig domain 2) + D3 (Ig domain 3) - אחראים על קישור הליגנד; D3 מקנה את הספציפיות המדויקת לאיזה ליגנד נקשר ובאיזה אפיניות
• Heparin-binding domain - נמצא בין D1 לD2; מאפשר קישור ל-HSPG (Heparan Sulfate Proteoglycans) - חיוני להפעלת המסלול: גם אם FGF נקשר ל-D2 ו-D3, ללא HSPG בסביבה - לא יהיה Transduction ולא יעברו אותות לתוך התא

הפעלת FGF Receptor

1. FGF ליגנד נקשר לשני רצפטורים (כל מולקולת ליגנד לרצפטור אחד)
2. נוצרת דימריזציה של שני הרצפטורים
3. HSPG נקשר גם הוא לרצפטור - גורם לשינוי קונפורמטיבי
4. הקינאזות מאוקטבות - מבצעות אוטו-פוספורילציה (כל רצפטור עושה פוספורילציה לשכנו)
5. נוצרות נקודות עגינה (Docking Sites) לאנזימים ואדפטורים שונים על האזור האינטרצלולרי

שלושת המסלולים שמופעלים כתוצאה מ-FGF Receptor

מסלול 1 - PLC-γ

PLC-γ (Phospholipase C-gamma) נקשר לנקודת עגינה ומופעל.

הסובסטרט: PIP2 (Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate) - פוספוליפיד שיושב בממברנה הפנימית. מה שמייחד אותו: גליצרול + 2 חומצות שומן + פוספט + אינוזיטול עם שני פוספטים נוספים (על פחמנים 4 ו-5).

מה PLC-γ עושה: ביקוע של PIP2 בין הגליצרול לפוספט ← שני תוצרים:

• IP3 (Inositol Trisphosphate) - מולקולה מסיסה שנקשרת לתעלות על פני ה-ER ← פתיחת תעלות ← שחרור סידן (Ca²⁺) לציטופלסמה ← Ca²⁺ כ-Second Messenger ← הפעלת גורמי שעתוק
• DAG (Diacylglycerol) - נשאר בממברנה ← הפעלת Protein Kinase C (PKC) ← שפעול נוסף של המערכת

מסלול 2 - PI3K

FRS2-α (Docking protein) נקשר לרצפטור המאוקטב ועובר פוספורילציה. FRS2-α מגייס GRB2 ← GRB1 ← PI3K (Phosphoinositide 3-kinase).

PI3K מזהה גם הוא את PIP2, אך מוסיף פוספט נוסף על פחמן 3 ← נוצר PIP3 (PI(3,4,5)P3).

PIP3 מגייס קינאזות שונות שמשפעלות בסופו של דבר גורמי שעתוק.

מסלול 3 - Ras/MAPK

זהו מסלול שפורט בהרצאה בהרחבה.

הרכיבים:

• FRS2-α נקשר לרצפטור ועובר פוספורילציה
• GRB2 נקשר ל-FRS2-α
• SOS נקשר ל-GRB2

SOS הוא GEF (Guanine nucleotide Exchange Factor) - מחליף GDP ב-GTP על Ras ← Ras מאוקטב

Ras → Raf → MEK → ERK (MAPK):

• Ras מאוקטב נקשר ל-Raf ומשפעל אותו
• Raf (= MAPKKK) עושה פוספורילציה ל-MEK (= MAPKK)
• MEK עושה פוספורילציה ל-ERK (= MAPK, האנזים הסופי)
• ERK מפוספורלט נכנס לגרעין ועושה פוספורילציה ל-גורמי שעתוק (כמו ELK, FOS) שצריכים פוספורילציה כדי להיות פעילים ← טרנסקריפציה

Small G Proteins - עיקרון כללי

Ras שייך לקבוצה גדולה של Small G Proteins - חלבונים קטנים שיש להם רצפים שמורים (G1-G5). כולם כוללים: H-Ras, N-Ras, Rho, CDC42, Rack1, Ran ועוד.

הפעילות הקטליטית: כל Small G Protein הוא GTPase - מבצע הידרוליזה של GTP ל-GDP. אך זו לא הפונקציה הביולוגית שלהם - זה רק המנגנון המאפשר להם להיות מופעלים ומעוכבים.

מה הם עושים ביולוגית (תלוי על איזה חלבון):

• Ras - מסלול MAPK
• Rho - ריאורגניזציה של ציטוסקלטון אקטין
• Rab - תנועה של ווסיקולות (אנדוציטוזה)
• Ran - טרנספורט דרך נוקלאופורין (גרעין ↔ ציטופלסמה)

הסיגנול: אקטיב ↔ אינאקטיב

• GDP קשור ← לא פעיל
• GTP קשור ← פעיל - יכול לקשור Effectors ולהפעיל מסלולים

GEF (Guanine nucleotide Exchange Factor): מחליף GDP ב-GTP ← אקטיבציה. GEF של Ras = SOS.

GAP (GTPase Activating Protein): נקשר ל-Small G Protein ומאקטב את פעילות ה-GTPase שלו ← הידרוליזה של GTP ל-GDP ← אינאקטיבציה.

תפקיד SHP2 במסלול Ras

נקודה עדינה אך חשובה:

כאשר FRS2-α נקשר לרצפטור המאוקטב, מתרחשת פוספורילציה מסוימת על FRS2-α שיוצרת Docking Site לGAP (ספציפי ל-Ras). GAP ← מפסיק את Ras.

אבל: רוצים להפעיל את Ras, לא לעצור אותו. לכן מגויס גם SHP2 (פוספטאז) שמוריד את אותו פוספט ספציפי - ובכך GAP לא יכול להיקשר ← Ras נשאר פעיל.

SHP2 הוא פוספטאז שבסיטואציה זו מפעיל Ras בצורה עקיפה - על ידי מניעת גיוס GAP. זה נראה אנטי-אינטואיטיבי (פוספטאז = מעכב?) אבל האפקט הכולל הוא פוזיטיבי.

SHP2 מעורב בעוד מסלולים רבים - זה לא תפקידו הבלעדי.

אינהיביטורים פנימיים של FGF Signaling

בניגוד ל-BMP וWnt שיש להם אינהיביטורים מופרשים רבים, ב-FGF האינהיביטורים הם בעיקר פנימיים (Intracellular):

• Sprouty (SPRY): נקשר ל-GRB2 או ל-Raf ← עיכוב המסלול. תא שמקבל FGF סיגנלינג יכול לייצר Sprouty ← Shut-off של המסלול.

• SEFS: חלבון טרנס-ממברנלי שיודע ליוביקוויטין FGF רצפטורים ← דגרדציה של הרצפטור הפעיל.

Cross-talk בין מסלולים - FGF ו-Wnt דרך E-cadherin

RTK עושה פוספורילציה על β-catenin - טירוזין 654

זכרנו: ב-Adherens Junctions יש E-cadherin שאליו קשור β-catenin, ואליו קשור α-catenin שמחבר לפילמנטים של אקטין. יציבות E-cadherin תלויה בקישור β-catenin.

הקשר החדש: רצפטור טירוזין קינאז (כמו FGFR) מופעל על ידי FGF ליגנד ← הקינאז האינטרצלולרי עושה פוספורילציה על טירוזין 654 של β-catenin:

שני דברים קורים:

1. β-catenin משתחרר מ-E-cadherin ← E-cadherin עובר דגרדציה ← פירוק Adherens Junctions - אם שני תאים היו צמודים, אני יכול להפרידם
2. β-catenin החופשי נכנס לגרעין ← מפעיל גנים מטרה של Wnt - למרות שאין Wnt ליגנד בסביבה! הוא מתעלם מ-Destruction Complex

נקודה מרכזית: RTK / FGF סיגנלינג יכול להפריד בין תאים ולהפעיל Wnt סיגנלינג בו-זמנית - ללא Wnt ליגנד. כך פאתוויז שונים “מדברים” אחד עם השני.

Pyk/Fer - שחרור α-catenin

Pyk ו-Fer הם קינאזות שמופעלות על ידי RTK, נקשרות ל-p120 catenin ועושות פוספורילציה על טירוזינים אחרים של β-catenin ← α-catenin משתחרר ← פילמנטי האקטין משתחררים מה-Adherens Junctions ← הגמישות של ה-Junction משתנה (יש Junctions אבל ה”חגורה” של אקטין לא נעולה).

לקראת השיעור הבא - Sonic Hedgehog (Shh)

המסלול הבא הוא Sonic Hedgehog (Shh) - נושא כבד שכולל גם אורגנלה מאוד ייחודית שיש לה חשיבות רבה הן בגוף הכללי והן בהתפתחות עוברית. ידון בשיעור הבא.