當受體本身就是酶:受體酪胺酸激酶
受體酪胺酸激酶(RTK)跳過了G蛋白這個中間人:受體本身就是酶。當激素結合時,兩個受體半體配成對,彼此給對方加上磷酸——就像兩個人握手並給對方蓋章。這些磷酸印章成為停靠位點,招募一群訊號蛋白,啟動改變代謝和生長的級聯。
最著名的例子是胰島素。胰島素的RTK引發一連串反應,其中之一是把葡萄糖轉運體移到細胞表面,使細胞能攝取糖。許多生長因子也使用RTK,這就是為什麼當這條通路因突變而卡在「開」的狀態時,常成為癌症的驅動因素。
近親:JAK-STAT
有些受體沒有內建的酶,於是借用一個。在JAK-STAT通路中,受體緊貼著一個游離的激酶,叫JAK。激素結合使兩個受體靠攏;它們的JAK彼此加磷,然後給一類叫STAT的蛋白蓋章。STAT很特別:一旦被蓋章,就徑直走進細胞核,開啟基因。這是一條從細胞表面到DNA的、出奇短的路徑。
一路抵達DNA:核受體
脂溶性激素——類固醇和甲狀腺激素——穿過細胞膜,結合細胞內受體。激素-受體這一對成為核受體:一種抓住DNA上一段特定序列、即激素反應元件,並調高或調低附近基因的蛋白質。細胞的反應是製造更多(或更少)某些蛋白質。
這解釋了類固醇和甲狀腺效應緩慢卻持久的特性。合成蛋白質需要數小時,一旦合成又會停留很久。它也解釋了為什麼這些激素能產生廣泛而成套的改變——單個核受體可以切換數十個基因,重新調校一個細胞的整體行為,而不只是撥動某一種酶。
FOUR SIGNALING STRATEGIES, SIDE BY SIDE GPCR : hormone -> G protein -> second messenger -> response (sec-min) RTK : hormone -> receptor IS the kinase -> cascade (min) JAK-STAT : hormone -> borrowed JAK -> STAT -> nucleus -> genes (min-hr) NUCLEAR RCPTR : hormone -> into cell -> bind DNA (HRE) -> genes (hr-days)