Il VEGFR-2

VEGFR-2 è un recettore a cui si legano proteine VEGF a più basso peso molecolare (da 110 a 165 residui amminoacidici). Il suo peso molecolare è di circa 210 kDa, esso è il mediatore

zione, proliferazione e sopravvivenza delle cellule endoteliali stimolata da VEGF-A, nonché dell’aumento della permeabilità vascolare. Non stante l’affinità fra VEGF e VEGFR

e VEGFR-1, VEGFR

sin chinasica in risposta al suo ligando. Struttura dominio chinasico VEGFR

struttura bilobata e il sito di legame dell’ATP si trova all’interfaccia tra i lobi N- e C- terminale

iti di fosforilazione VEGFR-1 e la trasduzione del segnale

VEGFR-2

2 è un recettore a cui si legano proteine VEGF a più basso peso molecolare (da 110 a 165 residui amminoacidici). Il suo peso molecolare è di circa 210 kDa, esso è il mediatore principale di migr zione, proliferazione e sopravvivenza delle cellule endoteliali stimolata

A, nonché dell’aumento della permeabilità vascolare. Non stante l’affinità fra VEGF e VEGFR-2 sia minore di quella fra VEGF 1, VEGFR-2 è dotato di una più solida attività protein tir sin chinasica in risposta al suo ligando. 44

Struttura dominio chinasico VEGFR-2: il dominio catalitico ha la tipica struttura bilobata e il sito di legame dell’ATP si trova all’interfaccia tra

terminale (vedi Figura 19).

trasduzione del segnale

2 è un recettore a cui si legano proteine VEGF a più basso peso molecolare (da 110 a 165 residui amminoacidici). Il suo peso principale di migra- zione, proliferazione e sopravvivenza delle cellule endoteliali stimolata

A, nonché dell’aumento della permeabilità vascolare. Nono- 2 sia minore di quella fra VEGF-A i una più solida attività protein tiro-

il dominio catalitico ha la tipica struttura bilobata e il sito di legame dell’ATP si trova all’interfaccia tra

Figura 19: La struttura del core catali

Il lobo N-terminale, di dimensioni più piccole, ha una struttura pr valentemente a foglietto β anti

terminale ha una struttura ad

segmento di attivazione. Hank e colleghi hanno individuato tre res dui amminoacidici cataliticamente importanti e ne hanno descritto il ruolo:

- Lys868_{: nella conformazione attiva della proteina}

di ioni con i fosfati

la conformazione inattiva, mancante del legame con l’ATP, la Lys868 _{si lega al segmento di attivazione ed è lontana da Glu}

- Asp1028_{: fa parte della sequenza altamente con}

(His-Arg-Asp) e orienta il gruppo tirosinico stato cataliticamente competente;

- Asp1046_{: è il primo residuo della sequenza DFG, sequenza a}

minoacidica posta all’inizio del segmento di attivazione. Questo residuo lega il Mg

In ogni lobo sono presenti segmenti polipeptidici in grado di assumere orientazioni dalle quali dipende lo stato attivo o inattivo dell’enzima. Nel lobo N-terminale, questo segmento è l’

ruotando e trasland

truttura del core catalitico della proteina chinasi VEGFR 2

terminale, di dimensioni più piccole, ha una struttura pr lentemente a foglietto β anti-parallelo. Il più grande lobo C

ha una struttura ad G-elica e contiene il loop catalitico e il segmento di attivazione. Hank e colleghi hanno individuato tre res dui amminoacidici cataliticamente importanti e ne hanno descritto il

: nella conformazione attiva della proteina di ioni con i fosfati G e β dell’ATP e con Glu885 _dell’

la conformazione inattiva, mancante del legame con l’ATP, la si lega al segmento di attivazione ed è lontana da Glu

: fa parte della sequenza altamente con

Asp) e orienta il gruppo tirosinico del substrato in uno tato cataliticamente competente;

: è il primo residuo della sequenza DFG, sequenza a minoacidica posta all’inizio del segmento di attivazione. Questo residuo lega il Mg2+ _{e il fosfato G dell’ATP.}

In ogni lobo sono presenti segmenti polipeptidici in grado di assumere orientazioni dalle quali dipende lo stato attivo o inattivo dell’enzima. terminale, questo segmento è l’G-elica C. Tale segmento ruotando e traslando forma o rompe parte del sito catalitico. Nello co della proteina chinasi VEGFR-

terminale, di dimensioni più piccole, ha una struttura pre- parallelo. Il più grande lobo C- elica e contiene il loop catalitico e il segmento di attivazione. Hank e colleghi hanno individuato tre resi- dui amminoacidici cataliticamente importanti e ne hanno descritto il

: nella conformazione attiva della proteina forma coppie dell’G-elica C. Nel- la conformazione inattiva, mancante del legame con l’ATP, la

si lega al segmento di attivazione ed è lontana da Glu885_;

: fa parte della sequenza altamente conservata HRD del substrato in uno

: è il primo residuo della sequenza DFG, sequenza am- minoacidica posta all’inizio del segmento di attivazione. Questo

In ogni lobo sono presenti segmenti polipeptidici in grado di assumere orientazioni dalle quali dipende lo stato attivo o inattivo dell’enzima. elica C. Tale segmento o forma o rompe parte del sito catalitico. Nello

stato attivo, Glu885

terminale. 35

Il segmento di attivazione del lobo C

ca combinazione di amminoacidi che viene definita “motivo DFG”. Gli amminoacidi che ne fanno parte sono acido aspartico (D), fenilalanina (F) e glicina (G). Questa regione è altamente conservata in tutte le proteine chinasi e

sfato dall’ATP al substrato. È una parte di enzima altamente flessibile e determina le differenze che ci sono tra conformazione attiva e inatt va della proteina.

fosforilato e l’aspa

legame in modo da creare una tasca accessibile all’ATP. La conform zione inattiva si ha quando il segmento non è fosforilato ed è caratt rizzata dalla fenilalanina all’interno del sito di legame in mo bloccare l’accesso alla molecola di ATP

Figura 20: Il diagramma delle interazioni tra VEGFR

Trasduzione del segnale

merizzazione di quest’ultimo,

autofosforilazione del recettore e alla sua attivazione: una chinasi di un dimero catalizza la fosforilazione di residui tirosinici sul secondo, e il secondo catalizza la fosforilazione dei residui tirosinici sul primo.

885 _{dell’G-elica forma un ponte con Lys}

Il segmento di attivazione del lobo C-terminale inizia con una specif ca combinazione di amminoacidi che viene definita “motivo DFG”. Gli amminoacidi che ne fanno parte sono acido aspartico (D), fenilalanina (F) e glicina (G). Questa regione è altamente conservata in tutte le proteine chinasi ed ha un ruolo cruciale nel trasferire un gruppo f sfato dall’ATP al substrato. È una parte di enzima altamente flessibile e determina le differenze che ci sono tra conformazione attiva e inatt

. 36 _{Nello stato attivo il segmento di attivazione viene}

aspartato e la fenilalanina sono orientati verso il sito di legame in modo da creare una tasca accessibile all’ATP. La conform zione inattiva si ha quando il segmento non è fosforilato ed è caratt rizzata dalla fenilalanina all’interno del sito di legame in mo bloccare l’accesso alla molecola di ATP (vedi Figura 20

iagramma delle interazioni tra VEGFR-2 umano, ATP e substrato proteico

Trasduzione del segnale: il legame di VEGF a VEGFR

merizzazione di quest’ultimo, dimerizzazione che porta alla trans autofosforilazione del recettore e alla sua attivazione: una chinasi di un dimero catalizza la fosforilazione di residui tirosinici sul secondo, e il secondo catalizza la fosforilazione dei residui tirosinici sul primo.

elica forma un ponte con Lys868 _{del lobo N-}

terminale inizia con una specifi- ca combinazione di amminoacidi che viene definita “motivo DFG”. Gli amminoacidi che ne fanno parte sono acido aspartico (D), fenilalanina (F) e glicina (G). Questa regione è altamente conservata in tutte le ferire un gruppo fo- sfato dall’ATP al substrato. È una parte di enzima altamente flessibile e determina le differenze che ci sono tra conformazione attiva e inatti-

ello stato attivo il segmento di attivazione viene fenilalanina sono orientati verso il sito di legame in modo da creare una tasca accessibile all’ATP. La conforma- zione inattiva si ha quando il segmento non è fosforilato ed è caratte- rizzata dalla fenilalanina all’interno del sito di legame in modo da

(vedi Figura 20). 45

2 umano, ATP e

il legame di VEGF a VEGFR-2 induce la di- dimerizzazione che porta alla trans- autofosforilazione del recettore e alla sua attivazione: una chinasi di un dimero catalizza la fosforilazione di residui tirosinici sul secondo, e il secondo catalizza la fosforilazione dei residui tirosinici sul primo. I

due maggiori siti di fosforilazione sono Tyr

l’autofosforilazione dei residui 1054 e 1059 all’interno del loop di att vazione di VEGFR

(vedi Figura 21). 46

Le vie metaboliche di trasduzione dall’attivazione della fosfolipasi

VEGFR-2 autofosforilato. La fosfolipasi

lo 2-P (PIP2) presente a livello della membrana plasmatica portando

alla formazione di diacilglicerolo (DAG) e inositolo 3P (IP la chinasi PI3(PI3

pravvivenza delle cellule endoteliali. DAG, invece,

vie metaboliche distinte: la prima attiva la proteina C (PKC) che fosf rila e attiva la via della MAPK

portando alla sintesi di DNA e alla proliferazione delle cellule endot liali, la seconda attiva

entrata di ioni Ca

nitrico sintetasi. Questa via è responsabile della fenestrazione capill re, quindi all’aumento di permeabilità vascolare.

Figura 21: I siti di fosforilazione VEGFR

due maggiori siti di fosforilazione sono Tyr1175

l’autofosforilazione dei residui 1054 e 1059 all’interno del loop di att vazione di VEGFR-2 conduce all’incremento dell’attività chinasica

46

Le vie metaboliche di trasduzione del segnale vengono innescate dall’attivazione della fosfolipasi-Cγ (PLCγ), che si lega al recettore

2 autofosforilato. La fosfolipasi-Cγ idrolizza poi il fosfoinosit ) presente a livello della membrana plasmatica portando alla formazione di diacilglicerolo (DAG) e inositolo 3P (IP

3K) che attiva la via metabolica Akt: IP

pravvivenza delle cellule endoteliali. DAG, invece, è coinvolto in due vie metaboliche distinte: la prima attiva la proteina C (PKC) che fosf rila e attiva la via della MAPK-proteina chinasi attivata da mitogeni, portando alla sintesi di DNA e alla proliferazione delle cellule endot liali, la seconda attiva i canali cationici non selettivi con conseguente entrata di ioni Ca2+ _{all’interno della cellula e attivazione della ossido}

nitrico sintetasi. Questa via è responsabile della fenestrazione capill re, quindi all’aumento di permeabilità vascolare. 47

iti di fosforilazione VEGFR-2 e la trasduzione del segnale

1175 _{e Tyr}1214_;

l’autofosforilazione dei residui 1054 e 1059 all’interno del loop di atti- 2 conduce all’incremento dell’attività chinasica

del segnale vengono innescate Cγ (PLCγ), che si lega al recettore Cγ idrolizza poi il fosfoinosito- ) presente a livello della membrana plasmatica portando alla formazione di diacilglicerolo (DAG) e inositolo 3P (IP3). IP3 stimola

K) che attiva la via metabolica Akt: IP3 stimola la so-

è coinvolto in due vie metaboliche distinte: la prima attiva la proteina C (PKC) che fosfo-

proteina chinasi attivata da mitogeni, portando alla sintesi di DNA e alla proliferazione delle cellule endote-

i canali cationici non selettivi con conseguente all’interno della cellula e attivazione della ossido nitrico sintetasi. Questa via è responsabile della fenestrazione capilla-