Kasvufaktorid, retseptorid ja vähk

class: center, middle, inverse, title-slide

# Kasvufaktorid, retseptorid ja vähk
## Onkobioloogia
### Taavi Päll
### 2017/09/25

---

class: inverse, middle, center

# Recap

---

## Onkogeen

- **Onkogeen** on geen mis võib potentsiaalselt vähki tekitada
- Vähkides on onkogeen muteerunud või ekspresseeritud ebanormaalselt kõrgel tasemel.
- **Protoonkogeen** on normaalne geen mis võib muutuda onkogeeniks.

---

## Onkogeenide aktivatsioon

- **Onkogeenide aktivatsioon** on tingitud geneetilistest mutatsioonidest protoonkogeenides:

- Regulatoorsed (protoonkogeeni amplifikatsioon, tuumorsupressorgeeni deletsioon);
    
    - Struktuursed (mutatsioonid, kromosomaalsed aberratsioonid).
    
- Sellised mutatsioonid viivad muutusteni protoonkogeeni ekspressioonis või struktuuris.

---
class: inverse, middle, center

## Kasvufaktoriretseptorid

---

## Normaalsed rakkude kasv sõltub rakuvälistest signaalidest

- Need signaalid on vaja ära tunda ja rakku sisse edastada

.footer[Pilt: [The ErbB signalling network](http://www.nature.com/nrm/journal/v2/n2/fig_tab/nrm0201_127a_F1.html).  
]

---

## Normaalse koe arhitektuur sõltub erinevate rakutüüpide vaheliste proportsioonide säilimisest

.pull-left[

- Käärsoole epiteel koosneb ühest kihist epiteeli rakkudest (enterotsüüdid) ja moodustab iseloomulikud sõrmjad sopistised all olevasse sidekoesse

- Sõrmjate sopististe põhjas asuvad soole krüptid

- Igas krüptis asuvad tüvirakud

- Rakkude jagunemine toimub ainult krüptis ja diferentseeruvad rakud liiguvad krüptist välja]

.pull-right[

]

.footer[Pildid: üleval, library.med.utah.edu; all, [The Intestinal Crypt, A Prototype Stem Cell Compartment](http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867413008386).   
]

---

## Rakud ei otsusta jagunemist autonoomselt

- Kuigi koekultuuri baassööde sisaldab kõiki elutegevuseks vajalikke toitaineid (aminohapped, vitamiinid, glükoos) ei piisa nende olemasolust, et rakud hakkaksid jagunema.
- Vajalikud on ka __kasvufaktorid__, mida leidub näiteks seerumis.

.footer[Pilt: seerumi efekt inimese veresoonerakkude jagunemisele.   
]

---

### Fibroblastide jagunemine haava paranemisel sõltub vereliistakute poolt vabastatavast kasvufaktorist

.pull-left[
- Vereliistaku `$\alpha$`-graanulid sisaldavad kasvufaktorit PDGF

]

.pull-right[

- PDGF retseptor on vajalik fibroblastide PDGF-stimuleeritud migratsiooniks ja jagunemiseks

]

.footer[Pilt: vasak, [Platelets and the immune continuum](http://www.nature.com/nri/journal/v11/n4/fig_tab/nri2956_F2.html); parem, [Deletion of the PDGFR-β Gene Affects Key Fibroblast Functions Important for Wound Healing](http://www.jbc.org/content/280/10/9375.full).   
]

---

## Onkogeenid võtavad üle kasvukontrolli

.pull-left[

]

.pull-right[Pilt: Oncogene products are links in signal chains that stretch from the cell surface to the genetic material in the cell nucleus. This chain is composed of (1) growth factors, (2) growth factor receptors, (3) signal transducing proteins in cell membranes, (4) phosphokinases in the cytoplasm and (5) proteins transported from the cytoplasm into the nucleus where they bind to DNA. The localization of different oncogene products (Sis, ErbB, Ras, Src, Myc) is schematically indicated. [Bishop and Varmus, 1989](http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1989/press.html)
]

---
class: inverse, middle, center

## Türosiinkinaasid signalisatsioonis

---

## Src kinaasse aktiivsuse avastamine

.pull-left[
<img src="assets/img/pp60src.png" width="200" style="display: block; margin: auto;" />

.footer[Proc Natl Acad Sci USA 75:1567, 1978. M. S. Collett and R. L. Erikson: Protein kinase activity associated with the avian sarcoma virus src gene product.]
]

.pull-right[

- Src oli esimene onkogeen mis avastati.

- Src on evolutsiooniliselt konserveerunud valk.

- Src kinaasne aktiivsus avastati kui tema immuunosadestus reaktsiooni lisati `$[\gamma^{32}P]$` ATP-d (kahtlustati, et Src võiks olla kinaas).

- Selgus, et src forsorüleeris immuunosadestueks kasutatavat antikeha...

- Algselt arvati, et Src fosforüleerib treoniine.
]

---

## Src fosforüleerib türosiine

- Enne Src-i oli teada, et kinaasid fosforüleerivad valkudes seriine ja treoniine.
- `$1979.$` aastal uuris Tony Hunter polüoomiviiruse *middle T* antigeeni ja peale Src-i kinaasse aktiivsuse avastamist tegi ta katse, kas ka middle-T võiks olla kinaas - oli!
- Selgus, et seriini ega treoniini ei fosforüleerita, vaid mingit muud aminohapet, mis osutus hiljem türosiiniks.
- Sama lähenemist kasutades testis ta ka Src-i kinaasset spetsiifilisust.

.footer[The Biology of Cancer (Garland Science 2007)]

---

## Src toimib tsütoplasmaatilise türosiin-kinaasina

.pull-left[

- Kinaasne domään (SH1 - *Src homology 1*)

- **SH2**, fosfotürosüül peptiide siduv domään

- **SH3**, proliinirikkaid järjestusi siduv domään

- Alumine pilt, v-src erineb c-src-st C-terminaalse deletsiooni poolest
]

.pull-right[

]

.footer[Pilt: Nature reviews in medicine.]

---

## Kinaasidel on palju rakulisi substraate

.pull-left[
<img src="http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/jprobs/2008/jprobs.2008.7.issue-9/pr800198w/production/images/medium/pr-2008-00198w_0002.gif" width="360" style="display: block; margin: auto;" />

SRC-il kirjeldatud rohkem kui 50 valgulist substraati
]

.pull-right[

- Src-i aktivatsioon vabastab SH2 ja SH3 domäänid inhibitsioonist ja võimaldab Src-il läbi nende domäänide seostuda teiste valkudega (Src-i substraadid).
- Enamus Src-i substraate on seotud adhesiooni ja migratsiooniga.
- Transformeeriv aktiivsus (stimuleerib rakkude jagunemist) Src-il ilmselt seotud PI3K-Akt aktivatsiooniga.
- Inimesel siiski Src-i mutatsioone (C-terminaalne trunkatsioon) leitud ainult väiksel osal kaugele arenenud soolekasvajatel. Soolekasvajates ei esine ka c-Src-i amplifikatsioone (TCGA).
]

---

## Kinaaside pleiotroopne toime

- Fosforüleerimine põhjustab substraatidel muutuse funktsionaalses staatuses

- Seriin-treoniin kinaas PKB/Akt reguleerib ellujäämist läbi effektorvalkude aktiveeriva ja inhibeeriva fosforüülimise

.footer[Pilt: [wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/Akt/PKB_signaling_pathway)]

---

## Esimene retseptor-türosiinkinaas mis avastati oli EGF retseptor

- EGF omas proliferatsiooni stimuleerivat toimet erinevatele epiteliaalset päritolu rakkudele.
- Kuid see toime esines ainult siis kui EGF seostus rakule, viidates rakupinna retseptori olemasolule.
- EGF retseptor isoleeriti emaka epidermoidsest kasvajast kus see oli tugevalt üle-ekspresseeritud.

.footer[The Biology of Cancer (Garland Science 2007)]

---

## Türosiinkinaas retseptorite struktuur

.pull-left[

- Imetajatel ~20 klassi TKR.

- Tsütoplasmaatiline domään on konserveerunud.

- Suur varieeruvus rakuvälises domäänis.
]

.pull-right[
<img src="assets/img/rtk-types.jpg" width="480" style="display: block; margin: auto;" />

]

.footer[Pilt: [themedicalbiochemistrypage.org](http://themedicalbiochemistrypage.org/signal-transduction.php#rtk)
]

---

## Türosiini kinoom

- Hulkraksete organismide genoomis esindavad türosiinkinaasid ~10–15% kõigist valgu kinaasi geenidest.

- *C. elegans*-il on **90** TK kokku 454 kinaasist, inimestel **90** TK kokku 525 kinaasi geenist.

- Inimesel on neist 90 türosiin-kinaasist **58 RTK** (neist neljal puudub kinaasne aktiivsus, nt. ErbB3).

- Enam kui 99% fosfo-aminohapetest on normaalsetes rakkudes fosfo-treoniin ja fosfo-seriin; fosfo-türosiin moodustab 0.05 kuni 0.1% totaalsest fosfo-aminohapetest.

---
class: inverse, middle, center

## RTK onkogeense aktivatsiooni mehhanisme

---

### Muteerunud kasvufaktori retseptor võib toimida onkogeenina

- `$1984.$` aastal avastati, et EGF retseptori (erbB) valgujärestus on homoloogne linnu erütroblastoosi viiruse onkogeeniga v-ErbB.

.footer[The Biology of Cancer (Garland Science 2007)]

**N-terminaalne deletsioon põhjustab v-ErbB ligand sõltumatu konstitutiivse aktivatsiooni.**

---

## Mutatsioonid kasvufaktorite retseptorites põhjustavad ligand-sõltumatut aktivatsiooni

.footer[The Biology of Cancer (Garland Science 2007)]

---

## Retseptor türosiinkinaasid inimese kasvajates

<table class="table table-striped" style="font-size: 12px; ">
<thead><tr>
<th style="text-align:left;"> Retseptor  </th>
   <th style="text-align:left;">  Ligand  </th>
   <th style="text-align:left;">  Mutatsioon  </th>
   <th style="text-align:left;">  Vähitüüp </th>
  </tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td style="text-align:left;"> EGFR/ErbB1 </td>
   <td style="text-align:left;"> EGF, TGF-a </td>
   <td style="text-align:left;"> üleekspressioon </td>
   <td style="text-align:left;"> erinevad kartsinoomid; glioblastoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> EGFR/ErbB1 </td>
   <td style="text-align:left;">  </td>
   <td style="text-align:left;"> ektodomääni deletsioon </td>
   <td style="text-align:left;"> glioblastoom, kopsu- ja rinnakartsinoomid </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> ErbB2/HER2/Neu </td>
   <td style="text-align:left;"> NRG, EGF </td>
   <td style="text-align:left;"> üleekspressioon </td>
   <td style="text-align:left;"> 30% rinnakartsinoomidest </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> ErbB3,4 </td>
   <td style="text-align:left;"> erinevad </td>
   <td style="text-align:left;"> üleekspressioon </td>
   <td style="text-align:left;"> suuõõne lamerakuline kartsinoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> Flt-3 </td>
   <td style="text-align:left;"> Flt3 ligand </td>
   <td style="text-align:left;"> tandem duplikatsioon </td>
   <td style="text-align:left;"> äge müelogeenne leukeemia </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> Kit </td>
   <td style="text-align:left;"> SCF </td>
   <td style="text-align:left;"> aminohappe asendused </td>
   <td style="text-align:left;"> GI strooma kasvajad </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> Ret </td>
   <td style="text-align:left;"> GDNF </td>
   <td style="text-align:left;"> fuusion, punktmutatsioonid </td>
   <td style="text-align:left;"> kilpnäärme kartsinoomid, endokriinsed neoplaasiad </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> FGFR3 </td>
   <td style="text-align:left;"> FGF </td>
   <td style="text-align:left;"> üleekspressioon, ah asendused </td>
   <td style="text-align:left;"> multimüeloom, kusepõie- ja emakakaela kartsinoomid </td>
  </tr>
</tbody>
</table>

---

## RTK mutatsioonid mao adenokartsinoomides

.pull-left[
- Enamus muutusi RTK-s on seotud koopiaarvu muutustega.

- Lisaks ka sage VEGFA amplifikatsioon.
]

.pull-right[
<img src="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4170219/bin/nihms627842f5.jpg" width="500" style="display: block; margin: auto;" />

]

.footer[doi:10.1038/nature13480]

---

## Kasvajarakud sekreteerivad autokriinseid kasvufaktoreid

.pull-left[
<img src="assets/img/autokriin.jpg" width="460" style="display: block; margin: auto;" />

Kõrval: Rinnanäärme kartsinoomi rakud ekspresseerivad EGF retseptorit (punane) ja selle ligandi `$TGF-\alpha$` (roheline).

.footer[The Biology of Cancer (Garland Science 2007)]
]

.pull-right[
<img src="assets/img/autokriin2.jpg" width="160" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

### Autokriinsed kasvufaktorid inimese vähkides

<table class="table table-striped" style="font-size: 12px; ">
<thead><tr>
<th style="text-align:left;"> Ligand  </th>
   <th style="text-align:left;">  Retseptor  </th>
   <th style="text-align:left;">  Vähk </th>
  </tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td style="text-align:left;"> HGF </td>
   <td style="text-align:left;"> Met </td>
   <td style="text-align:left;"> endokriinsed kasvajad, invasiivsed rinna- ja kopsuvähid, osteosarkoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> IGF2 </td>
   <td style="text-align:left;"> IGF-1R </td>
   <td style="text-align:left;"> käärsoole kasvajad </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> IL-6 </td>
   <td style="text-align:left;"> IL6R </td>
   <td style="text-align:left;"> müeloom, pea-kaela lamerakuline kartsinoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> IL-8 </td>
   <td style="text-align:left;"> IL8RA </td>
   <td style="text-align:left;"> kusepõie kartsinoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> NRG </td>
   <td style="text-align:left;"> HER2/ErbB3 </td>
   <td style="text-align:left;"> munasarja kartsinoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> PDGF-BB </td>
   <td style="text-align:left;"> PDGFR </td>
   <td style="text-align:left;"> osteosarkoom, glioom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> PDGF-C </td>
   <td style="text-align:left;"> PDGFR </td>
   <td style="text-align:left;"> Ewingi sarkoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> PRL (prolaktiin) </td>
   <td style="text-align:left;"> PRL-R </td>
   <td style="text-align:left;"> rinna kartsinoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> SCF </td>
   <td style="text-align:left;"> KIT </td>
   <td style="text-align:left;"> Ewingi sarkoom, väikeserakuline kopsu kartsinoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> VEGF-A </td>
   <td style="text-align:left;"> VEGFR </td>
   <td style="text-align:left;"> neuroblastoom, eesnäärme kasvajad, Kaposi sarkoom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> TGF-a </td>
   <td style="text-align:left;"> EGFR </td>
   <td style="text-align:left;"> lamerakuline kopsuvähk, rinna- ja eesnäärme adenokartsinoom, kõhunäärme kasvaja, mesotelioom </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> GRP (gastrin-releasing peptide) </td>
   <td style="text-align:left;"> GRP-R </td>
   <td style="text-align:left;"> väikeserakuline kopsu kartsinoom </td>
  </tr>
</tbody>
</table>

---

## IGF2 amplifikatsioon käärsoole kasvajates

.pull-left[

- IGF2 geeni sisaldav genoomipiirkond 11p15.5 on amplifitseerunud ~7% CRC-s, põhjustades IGF2 üle-ekspressiooni neis vähkides. 
- Lisaks on IGF2 üle ekspresseeritud ka muudel põhjustel. 
- IGF2, IRS2 (*Insulin receptor substrate 2*) üle-ekspressioon ja PI3K raja mutatsioonid on üksteist välistavad.
]

.pull-right[
<img src="http://www.nature.com/nature/journal/v487/n7407/images/nature11252-f3.2.jpg" width="500" style="display: block; margin: auto;" />

]

.footer[doi:10.1038/nature11252]

---

## Kaposi sarkoomi rakud sekreteerivad mitmeid erinevaid faktoreid

- Kaposi's sarcomas produce PDGF, TGF-β, IGF-1, angiogenin 2 (Ang2), CCL8, CXCL11, endothelin     and express their receptors. 
- At the same time, the causal agent of this disease, the human herpesvirus-8 (HHV-8) produces vIL-6 and macrophage inflammatory protein (vMIP).

.footer[Pilt: wikipedia ]

---

## RTK aktivatsoon

.pull-left[

Klassikaliselt toimub see läbi dimeerse ligandi (kasvufaktori) vahendatud retseptori dimerisatsiooni ja sellele järgneva trans-fosforülatsiooni

Näiteks: KIT, VEGFR.

[HER2 aktivatsioon](http://youtu.be/nXtKboH2S38?t=11s)
]

.pull-right[

]

---

## RTK dimerisatsioon: 4 põhilist moodust

.pull-left[

- TrkA: ligand vahendatud dimerisatsioon, retseptorid oma vahel ei interakteeru.

- KIT: ligand vahendatud dimeer, retseptorid seostuvad omavahel otseselt.

- FGFR: mitmed kontaktid retseptori, ligandi ja hepariini vahel.

- EGFR/ErbB perekond: ligandid indutseerivad retseptori dimerisatsiooni, kuid ise ei interakteeru. 
]

.pull-right[
<img src="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2914105/bin/nihms219829f2.jpg" width="200" style="display: block; margin: auto;" />

]

---

## EGFR dimerisatsioon

.footer[Pilt: Structural View of Ligand-Induced Dimerization of the hEGFR ECR[Bessmann et al.](http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221112471400864X)]

---

## RTK kinaasse domääni aktivatsioon

- Kõigi retseptorite kinaasi domäänid (TKD) koosnevad C-terminaalsest ja N-terminaalsest osast ja aktivatsioonilingust.

- Aktiveeritud olekus on erinevate retseptorite TKD struktuurid sarnased.

- Inaktiivses olekus TKD struktuurid aga erinevad, peegeldades regulatoorset mitmekesisust:
      - autoinhibitsioon läbi aktivatsioonilingu,
      - jukstamembranne autoinhibitsioon,
      - C-terminaalne autoinhibitsioon

- Autoinhibitsioon toimib molekuli siseselt (*cis*)

- Retseptori aktivatsioonil toimub domääni vabastamine autoinhibitoorsest interaktsioonist

---

## Geenifuusionid põhjustavad konstitutiivselt aktiivsete retseptorite tekke

.pull-left[

- Anaplastic lymphoma kinase (ALK) and c-ros oncogene 1 (ROS1) are related receptor tyrosine kinases (RTKs). 
- ALK and ROS1 have been identified as mutant C-terminal (kinase domain) fusion proteins in research studies of a wide range of human cancers 
]

.pull-right[
<img src="http://media.cellsignal.com/www/images/science/diseases/cancer/proteins/alk-ros1/ros-alk-wb-pathway.gif" width="200" style="display: block; margin: auto;" />

]

.footer[Pilt: cellsignal.com]

---

## Lisaks RTK-le on veel palju erinevaid kasvufaktorite retseptoreid-radu

- Jak perekond (*just another kinase; Janus kinase*), seostuvad tsütokiini ja kasvufaktorite retseptoritele millel endal puudub kinaasne aktiivsus (kasvuhormooni retseptor, EPO-R, IFN-R).
- `$TGF-\beta$` retseptorid (NB! seriin-treoniin kinaasse aktiivsusega), aktivatsioon üle tüüp-I (vajab aktivatsiooni) ja tüüp-II (konstitutiivselt aktiivne ser/thr kinaas) retseptorite heterodimeriseerumise.
- Notch retseptorid, parakriinse ligandi sidumisel toimub reteptori proteolüütiline aktivatsioon ja Notch ICD (*intracellular domain*) transporditakse tuuma, kus toimib TF-na.
- Hedgehog signaalirada, Patched-Smoothened-Gli, basaalrakuline kartsinoom.
- Wnt signalisatsoon, Frizzled retseptor, toimib beta-kateniini stabiilsuse ja transkriptsioonilise aktiivsuse kontrollina. Wnt rada on oluliselt häiritud soolekasvajates.

---

## Janus kinaasi tsütokiini retseptorid

.pull-left[

- Jak perekond, seostuvad tsütokiini ja kasvufaktorite retseptoritele millel endal puudub kinaasne aktiivsus.

- Näited: kasvuhormooni retseptor, EPO-R, IFN-R.
]

.pull-right[
<img src="assets/img/nri1226-f2.jpg" width="300" style="display: block; margin: auto;" />

]

.footer[Pilt: nature.com]

---

## TGF- `$\beta$` retseptorid

- TGF- `$\beta$` retseptorite aktivatsioon toimub üle tüüp-I ja tüüp-II retseptorite heterodimeriseerumise

.footer[Pilt: nature.com]

---
## Wnt-wingless rada

.pull-left[

- Wnt signalisatsoon toimib läbi Frizzled retseptori.

- Wnt ligandid on maatriksiga seotud ja pole vabalt diffuseeruvad.

- Rada toimib `$\beta$`-kateniini stabiilsuse ja transkriptsioonilise aktiivsuse kontrollina.

- Wnt rada on oluliselt häiritud soolekasvajates.
]

.pull-right[
<img src="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3331705/bin/cshperspect-WNT-008052_F1.jpg" width="260" style="display: block; margin: auto;" />

]

.footer[Tumor suppressors and oncogenes in the Wnt pathway. Diagram of a basic Wnt signaling pathway in which oncogenes are depicted in green and tumor suppressors in red. Pilt: [Cold Spring Harbor perspectives in biology](http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3331705/)]

---

## Wnt ja TGF- `$\beta$` radade mutatsioonid käärsoole kasvajates

- Wnt raja retseptor **Frizzled (FZD10)** ~30% juhtudest üle-ekspresseeritud. 
- **TGF-beta ja Aktiviini** retseptorid muteeritud vastavalt 60% ja 80% juhtudest.
'.pull-right[
<img src="http://www.nature.com/nature/journal/v487/n7407/images/nature11252-f4.2.jpg" width="480" style="display: block; margin: auto;" />

.footer[doi:10.1038/nature11252]

---

## Notch signaalirada

.pull-left[

- Notch retseptorile parakriinse ligandi (Delta/Jagged) sidumisel toimub reteptori proteolüütiline aktivatsioon `$\gamma$`-sekretaaside poolt
- Notch rakusisene domeen (ICD) transporditakse tuuma, kus toimib TF-na koos koaktivaatoritega
- Ligand-sõltumatu konstitutiivselt aktiivne Notch signalisatsioon toimub u. pooltes (56%, [Weng et al., 2004](http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1536060/)) T-raku leukeemiates (T-ALL).
- Samas, kasvajates nagu HCC, HNSCC jt. toimib [Notch tuumorsupressorina](http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3182047/).
]

.pull-right[
<img src="http://www.cell.com/cms/attachment/2007953511/2030539546/gr1.jpg" width="480" style="display: block; margin: auto;" />
]

---

## Hedgehog signaalirada

.pull-left[
<img src="http://www.nature.com/nrm/journal/v6/n7/images/nrm1681-i1.jpg" width="480" style="display: block; margin: auto;" />

]

.pull-right[

- Imetajatel: Patched-Smoothened-Gli.

- Ptc ja Smo mutatsioonid esinevad basaalrakulises kartsinoomis.

- Ptc mutatsioonid medulloblastoomides.
]

---
class: inverse, middle, center

## Rakuvälise maatriksi retseptorid

---

## Integriinid

.pull-left[
<img src="http://www.nature.com/nrm/journal/v4/n10/images/nrm1229-f1.jpg" width="480" style="display: block; margin: auto;" />

.footer[doi:10.1038/nrm1229]
]

.pull-right[

- Rakuvälise maatriksi (**ECM**) retseptorid.
- Heterodimeerid: 18 `$\alpha$`- ja  8 `$\beta$` -subühikut.
- Rakkude **adhesioon**, **migratsioon**, **anoikis**.
- Integriinide tsütoplasmaatilised sabad seovad mitmeid valke, nt. **taliin, vinkuliin, `$\alpha$`-aktiniin**, mis seostuvad aktiini tsütoskeletile ja seeläbi vahendavad kõiki integriini rakulisi funtsioone.
- **Seest-välja (*inside-out*) signalisatsioon** reguleerib integriini afiinsust,
    - integriini subühikute tsütoplasma sabade vaheline interaktsioon takistab aktivatsiooni.
]

---

## `$\alpha$`- ja  `$\beta$`-subühikute kombinatsioonid tagavad spetsiifilisuse

.footer[doi:10.1186/gb-2007-8-5-215]

---

## Integriinide ECM ligandid

<table class="table table-striped" style="font-size: 12px; ">
<thead><tr>
<th style="text-align:left;"> Integriin  </th>
   <th style="text-align:left;">  ECM ligand </th>
  </tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td style="text-align:left;"> `$\alpha 1\beta 1$` </td>
   <td style="text-align:left;"> kollageen, laminiin, vitronektiin, fibronektiin </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> `$\alpha v\beta 3$` </td>
   <td style="text-align:left;"> vitronektiin, fibrinogeen, trombospondiin (angiogenees) </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> `$\alpha 5\beta 1$` </td>
   <td style="text-align:left;"> fibronektiin </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> `$\alpha 6\beta 1$` </td>
   <td style="text-align:left;"> laminiin </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> `$\alpha 7\beta 1$` </td>
   <td style="text-align:left;"> laminiin </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> `$\alpha 2\beta 3$` </td>
   <td style="text-align:left;"> fibrinogeen </td>
  </tr>
<tr>
<td style="text-align:left;"> `$\alpha 6\beta 4$` </td>
   <td style="text-align:left;"> laminiin (epiteliaalsed hemidesmosoomid) </td>
  </tr>
</tbody>
</table>

<br>

[Ligand-binding specificities of human integrins](http://genomebiology.com/2007/8/5/215/table/T2)

---

## Integriinid organiseerivad raku adhesioonid

Rakkude adhesioonid on multivalk kompleksid millel on mehhaanilised ja signaali üle kandvad funktsioonid.

.pull-left[
<img src="http://www.proteinatlas.org/images/6028/if_selected.jpg" width="380" style="display: block; margin: auto;" />

]

.pull-right[
<img src="http://www.nature.com/nrm/journal/v6/n1/images/nrm1549-i1.jpg" width="380" style="display: block; margin: auto;" />

]

---

## `$\beta1$`-integriin vähi arengus

.pull-left[

- `$\beta 1$`-integriin on hiire rinnavähi mudelis vajalik  kasvaja tekkes ja hilisemas faasis vähirakkude jagunemisvõime säilitamiseks. *Ablation of β1-integrin expression impairs mammary tumorigenesis in MMTV/PyV MT mice*, [doi:10.1016/j.ccr.2004.06.025](http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1535610804002077) (kõrval olev pilt).

- Inimese vähkides on β1 integriinid üle ekspresseeritud nt. pea-kaela lamerakulises kartsinoomis (*HNSCC*) ja määrab kasvajarakkude resistentsuse radioteraapiale, [doi:10.1172/JCI61350](http://www.jci.org/articles/view/61350).
]

.pull-right[
  
<img src="http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S1535610804002077-gr4.jpg" width="380" style="display: block; margin: auto;" />

]

---

## FAK vähis

Fokaalsete adhesioonide kinaas on vähis sageli üle-ekspresseeritud.
<img src="http://www.nature.com/nrc/journal/v14/n9/images_article/nrc3792-f1.jpg" width="320" style="display: block; margin: auto;" />

.footer[Pilt: [Nature Reviews Cancer](http://www.nature.com/nrc/journal/v14/n9/full/nrc3792.html)]

---

## GPCR

.pull-left[

- **G-valgulised retseptorid** (genoomis 800 geeni). 
- Mitogeenid nagu trombiin, lüsofosfatiid hape (LPA), gastrin-releasing peptide (GRP), endoteliin ja prostaglandiinid stimuleerivad rakkude jagunemist läbi oma spetsiifiliste GPCR-ide. 
- Munasarja vähi astsiit sisaldab palju LPA-d ja stimuleerib rakkude jagunemist ja kemoresistentsust.
- G valgu kompleks ($\alpha$, `$\beta$` ja `$\gamma$` subühikud) aktiveerub seostudes retseptorile.
]

.pull-right[
<img src="http://www.nature.com/nrm/journal/v9/n1/images/nrm2299-f1.jpg" width="320" style="display: block; margin: auto;" />

]

.footer[doi:10.1038/nrm2299]

---
class: inverse, middle, center

## Lingid teistele loengutele

---
class: inverse, middle

.pull-left[

- [Sissejuhatav loeng](http://tpall.github.io/onkobioloogia)
- [Onkoviirused](http://tpall.github.io/Onkoviirused)
- [Onkogeenid](http://tpall.github.io/Onkogeenid)
- [Retseptorid](http://tpall.github.io/Retseptorid)
- [Signaalirajad](http://tpall.github.io/Signaalirajad)
- [Tuumorsupressorgeenid](http://tpall.github.io/Tuumorsupressorid)
- [Rakutsüklikontroll](http://tpall.github.io/Rakutsyklikontroll)

]

.pull-right[

- [p53 ja apoptoos](http://tpall.github.io/p53-ja-apoptoos)
- [Immortalisatsioon](http://tpall.github.io/Immortalisatsioon)
- [Tumorigenees](http://tpall.github.io/Tumorigenees)
- [Genoomiterviklikkus](http://tpall.github.io/Genoomiterviklikkus)
- [Mikrokeskkond](http://tpall.github.io/Mikrokeskkond)
- [Metastaasid](http://tpall.github.io/Metastaas)
- [Immuunsus](http://tpall.github.io/Immuunsus)
- [Vahiravim](http://tpall.github.io/Vahiravim) 
]

GitHub repo: https://github.com/tpall/Retseptorid