Receptor fosforilado en tirosina no catalítico

Los residuos de tirosina de los NTR aparecen principalmente en motivos de aminoácidos conservados con firmas de secuencia definidas que determinan si el receptor desempeña un papel activador o inhibidor en la célula. ^{[ 4 ]} Estos motivos permiten la unión de proteínas que contienen un dominio SH2 . ^{[ 5 ]} Los motivos son intrínsecos o se encuentran en las subunidades adaptadoras asociadas. Los motivos de activación basados ​​en tirosina de inmunorreceptores (ITAM) son secuencias cortas de aminoácidos que contienen dos residuos de tirosina (Y) dispuestos como Yxx(L/I)x6-8Yxx(L/I), donde L e I indican residuos de leucina o isoleucina respectivamente (según las abreviaturas de aminoácidos), x denota cualquier aminoácido, y un subíndice 6-8 indica una secuencia de 6 a 8 aminoácidos de longitud. ^{[ 6 ]} Los ITAM reclutan quinasas activadoras al NTR. ^{[ 5 ]} Las señales inhibitorias son transducidas por motivos inhibitorios basados ​​en tirosina de inmunorreceptores (ITIM) de la firma (S/I/V/L)xYxx(I/V/L), que se unen a fosfatasas de tirosina citoplasmáticas. ^{[ 7 ]} Los motivos de conmutación basados ​​en tirosina de inmunorreceptores (ITSM) con la firma TxYxx(I/V) pueden inducir señales tanto activadoras como inhibitorias. Estos motivos se limitan a los receptores de la familia SLAM. ^{[ 8 ]} Finalmente, se ha descubierto que los motivos de tirosina de la cola de inmunoglobulina (ITTM) con una firma YxNM tienen un efecto coestimulador. ^{[ 9 ]}

La vía de señalización de un NTR se induce al unirse a su ligando correspondiente. Los NTR, tal como se definen, poseen un ectodominio corto (5-10  nm) y se unen a ligandos anclados a la superficie. Para que se produzca la unión, la membrana del leucocito debe acercarse a la superficie donde se encuentra el ligando. El complejo receptor-ligando, una vez unido, abarca una dimensión de aproximadamente 10-16  nm. Los ectodominios de otras moléculas de superficie pueden ser mucho mayores (hasta 50  nm), por lo que la membrana debe curvarse hacia el ligando, lo que genera tensión en su interior. Además, pueden actuar grandes fuerzas de tracción sobre el complejo, modificando sus tasas de disociación. ^{[ 2 ]}

La activación de NTR, el paso inicial de la vía de señalización de NTR, implica la fosforilación de los residuos de tirosina en el dominio citoplasmático del receptor o la proteína adaptadora asociada. Una vez fosforilados, estos residuos reclutan otras proteínas de señalización. ^{[ 10 ]} La fosforilación de los residuos de tirosina es realizada por quinasas de la familia Src (SFK) ancladas a la membrana (p. ej. , Lck , Fyn , Lyn , Blk ), mientras que las fosfatasas de tirosina de la proteína receptora (RPTP) (p. ej. , CD45 , CD148) median la desfosforilación de los mismos residuos. SFK y RPTP son constitutivamente activas. ^{[ 11 ]} En un estado no activado, la actividad de las fosfatasas predomina, manteniendo los NTR en un estado no fosforilado y, por lo tanto, impidiendo la iniciación de la señal. Se ha demostrado que la inhibición de las tirosina fosfatasas induce la fosforilación en los NTR y la señalización incluso sin la unión del ligando. ^{[ 12 ]} Por lo tanto, se supone que una perturbación del equilibrio entre SFK y RPTP debido a la unión del ligando, que conduce a una mayor actividad de la quinasa y, por consiguiente, a la acumulación de residuos de tirosina fosforilados, es necesaria para el inicio de la señalización posterior.

Se han sugerido diferentes mecanismos de cómo se altera el equilibrio tras la unión del ligando. El modelo de proximidad inducida o agregación sugiere que tras la unión receptor-ligando se agregan múltiples receptores. Las SFK tienen múltiples sitios de fosforilación que regulan su actividad catalítica. ^{[ 13 ]} Si la quinasa está asociada a un NTR, la agregación acerca dos o más SFK, lo que les permite fosforilarse entre sí. Por lo tanto, debido a la agregación del receptor, las SFK se activan, lo que conduce a una mayor actividad de la quinasa y a una mayor fosforilación del NTR. ^{[ 14 ]} La evidencia de este modelo se proporciona mediante modelos matemáticos ^{[ 14 ]} y un experimento en el que el entrecruzamiento artificial de los NTR condujo a la inducción de la señal. ^{[ 15 ]} Sin embargo, no hay suficiente evidencia de que la agregación del receptor ocurra in vivo.

Según el modelo de cambio conformacional , la unión de un ligando induce un cambio conformacional en el receptor, de modo que el dominio citosólico se vuelve accesible para las quinasas. Por lo tanto, la fosforilación solo es posible cuando el receptor está unido a un ligando. ^{[ 16 ]} Sin embargo, los estudios estructurales no han logrado demostrar cambios conformacionales. ^{[ 17 ]}

El modelo de segregación cinética propone que las RPTP están físicamente excluidas de las regiones de unión ligando-NTR. Los ectodominios de las RPTP son mucho más grandes en comparación con los NTR y las SFK. La interacción entre el ligando y el receptor acerca las membranas, y el espacio entre ellas es demasiado estrecho para que las proteínas de membrana con grandes ectodominios se difundan en la región. Esto aumenta la proporción de SFK sobre RPTP en la región que rodea el complejo receptor-ligando. Cualquier NTR no unido se difundiría fuera de estas regiones demasiado rápido como para inducir una señal posterior. ^{[ 18 ] [ 19 ]} La evidencia de este modelo se obtiene al observar que, en las células T, las fosfatasas CD45 y CD148 se segregan del receptor de células T tras la unión del ligando. ^{[ 20 ]} También se ha demostrado que el truncamiento de los ectodominios de las fosfatasas, así como el alargamiento de los ectodominios de los ligandos, reduce la segregación e inhibe la activación del NTR. ^{[ 21 ] [ 22 ]} Se han reportado hallazgos similares para Receptores , ^{[ 23 ]} receptores de la familia CD28 , ^{[ 24 ]} Dectin-1 . ^{[ 25 ]}

Los residuos de tirosina fosforilados en las colas citoplasmáticas de los NTR sirven como sitios de unión para los dominios SH2 de las proteínas de señalización citosólicas. Una vez unidos al NTR, se activan por fosforilación y pueden propagar la señal. Que un receptor actúe como inhibidor o activador depende de los motivos conservados que contienen tirosina presentes en su dominio citoplasmático. Los motivos activadores (ITAM) se unen a quinasas, como las quinasas de la familia Syk (por ejemplo, ZAP70 para el receptor de células T) que fosforilan una variedad de sustratos, induciendo así una cascada de señalización que conduce a la activación del leucocito. ^{[ 26 ]} Los motivos inhibidores (ITIM), por otro lado, reclutan los fosfatos de tirosina citoplasmáticos SHP1 , SHP2 y la fosfatidilinositol fosfatasa SHIP-1. Las fosfatasas pueden atenuar la señal desfosforilando una amplia gama de moléculas de señalización. ^{[ 27 ]}

En cualquier momento dado, múltiples tipos de NTR pueden interactuar con sus ligandos receptivos, induciendo señales activadoras, coestimuladoras e inhibidoras. La respuesta funcional de los leucocitos depende de la integración de las señales. ^{[ 28 ]}