傻瓜要怎么看懂VEGF信号通路?当然,看不懂也无所谓
VEGF信号通路,差不多就是又常见,又不常见的一个信号通路……最常见的VEGF信号通路的作用就是血管新生作用,但是当你看到KEGG上这个图的时候,差不多就是这样的:
是有点复杂,但其实如果我们把范围缩小到比较常见的VEGF信号通路上的话,就差不多是这样的:
这还是有点复杂,当然,你也会发现,在这个信号通路上,受体只有一个,就是VEGFR2.那VEGFR1在哪里呢?实际上,就连VEGF也分成了A、B、C、D、E五种,以及PIGF(Placental growth factor,胎盘生长因子)。而VEGFR也分成1、2、3三种,在血管内皮细胞,造血干细胞,单核细胞和巨噬细胞上表达的是VEGFR1(Flt-1,fms-like tyrosine kinase 1,fms样酪氨酸激酶1), VEGFR2(KDR,kinase insert domain,激酶插入结构域;或Flk-1,fetal liver kinase 1,胎儿肝激酶1),在血管和淋巴管内皮细胞上表达, VEGFR3(也称为Flt-4)仅限于淋巴管内皮细胞。
不同的VEGF对应不同的VEGFR,在这里最常见的其实是VEGFR2,所以我们单独看一下VEGFR2:
在结合VEGF后,VEGFR2会对自己进行磷酸化,自磷酸化的位点是Y951、Y1175和Y1214这三个位点。在自磷酸化后,VEGFR2就会招募激活这样几个蛋白:
Y951磷酸化位点上回结合TSAd,然后通过TSAd结合Src蛋白,在Y1175磷酸化位点上,会结合SHB(Src同源蛋白β),以及PLCγ。
Src和SHB是同源的,都会通过PI3K激活下游的PI3K/AKT信号通路,PI3K/AKT信号通路会磷酸化抑制BAD和Caspase9,同时会激活eNOS,而eNOS会增加一氧化氮水平。
另一边PLCγ激活后,会通过PKC激活ERK/MAPK信号通路,以及钙离子通路。钙离子也会间接激活eNOS,同时钙离子通路及MAPK信号通路都会产生PGI2这个产物(前列环素)。
eNOS会通过一氧化氮,提升血管的通透性。而PI3K/AKT信号通路抑制了BAD和Caspase9后,会促进血管内皮细胞的存活。PI3K以及Src、和P38/MAPK可以促进细胞的迁移侵袭。ERK/MAPK则会激活细胞的增殖。
通过这一系列的反应,VEGFR2促进了血管的通透性后,经过血管壁基底膜酶的降解,内皮细胞的潜移侵袭并增殖,促进了血管腔的增殖。这就是VEGF信号通路对于血管新生的贡献,但这一般都是在缺氧条件下激活的(HIF-1信号通路还记得不?HIF-1信号通路在VEGF信号通路的上游缺氧环境下,机体更需要氧,所以会促使血管新生,以此吸收更多的氧)。