功能突变的PI3K增益磷酸化PIP2以PIP3

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r - hsa - 2394007
类型
反应[过渡]
物种
智人
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一般的
功能突变的PI3K增益磷酸化PIP2以PIP3
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构成性活性PI3K复合物在缺乏生长刺激的情况下产生PIP3,导致下游AKT信号异常激活,正向调节细胞的生长和生存。PIK3CA基因编码PI3K的催化亚基(p110),是癌症中最常见的突变致癌基因之一。在PIK3CA的螺旋结构域和激酶结构域发现了热点突变,最常见的突变是螺旋结构域的E545K替换和激酶结构域的H1047R替换。
这里标注的致癌突变PIK3CA保留其结合PIK3R1(p85alpha)调节亚基的能力,但组成型活性是因为与PIK3R1抑制相互作用都松了一口气,或因催化结构域的构象变化。这导致在位置542,545或PI3K的546个氨基酸的取代的错义突变破坏PIK3CA的螺旋结构域和PIK3R1的NSH2域之间的相互作用的抑制。谷氨酸残基的取代在545位的效果已经进行了详细研究中PIK3CA突变E545K,其中谷氨酸替换为赖氨酸(Miled等人,2007,Huang等人,2007,Zhao等人,2005)。增益的功能已被实验确认对于PIK3CA突变体E545A(Horn等人,2008),而PIK3CA E545G,PIK3CA E545Q和PIK3CA突变体E545V假定表现相似。在542位置,谷氨酸到赖氨酸取代的结构和功能后果PIK3CA突变E542K,已建立(Miled等人,2007,Horn等人,2008),并外推至PIK3CA E542Q和PIK3CA E542V突变体。谷氨酰胺残基中的546位置较不频繁的替换遵循相同的机构,如图对PIK3CA Q546K突变体(Miled等人,2007),并外推至PIK3CA Q546E,PIK3CA Q546H,PIK3CA Q546L,PIK3CA Q546P和PIK3CA Q546R突变体。
在PIK3CA,在在1043位置1047位置或甲硫氨酸残基的组氨酸残基取代的激酶结构域,在PIK3CA H1047R,PIK3CA H1047L,PIK3CA H1047Y,PIK3CA M1043I,PIK3CA M1043T和PIK3CA M1043V突变体检测,被预测为改变的构象激活环(Huang等人2007)并显示在没有生长因子的情况下赋予组成型活性,对Pik3Ca H1047R,Pik3CA H10471和PIK3CA M1043i突变体(Zhao等,2005,Horn等,2008)。Pik3Ca H1047R,PIK3CA H10471和PIK3CA M1043I突变体的催化活性可以通过帕克3R1调节亚基与由活化受体酪氨酸激酶产生的磷酸肽结合进一步提高(HON等人2011)。PIK3CA H1047Y,PIK3CA M1043T和PIK3CA M1043V突变体预计会表现得显着。
在PIK3CA(R38)的位置38的精氨酸残基位于ABD和PIK3CA的激酶结构域之间的接触部位。在PIK3CA突变R38H用组氨酸此精氨酸残基的取代是可能扰乱ABD结构域和激酶结构域之间的相互作用,使所述激酶结构域的构象变化,导致增加的酶活性(Huang等人,2007)。PIK3CA突变R38H节目减少PIK3R1结合和适度血清饥饿条件下增加的催化活性(间接测量,通过AKT1磷酸化)(Zhao等人,2005)。PIK3CA R38C,PIK3CA R38G和PIK3CA R38S突变体,预计同样的行为。
PIK3CA的其他保守结构域,如膜结合C2结构域(Mandelker et al. 2009)的突变尚未被解释,其作用机制有待进一步阐明。
虽然近于PIK3CA中的突变较差,但最近已经描述了编码PI3K(P85Alpha)的调节亚基的PIK3R1中的突变。突变映射到ISH2和NSH2结构域,所涉及抑制PIK3CA的PIK3R1的两个结构域,其显示出导致PIK3R1复合物的组成型活性,在此注释。一个实验研究NSH2结构域突变体是PIK3R1 G376R(Sun等人,2010)。PIK3R1 ISH2结构域突变体,受氨基酸取代和小框内缺失,PIK3R1 D560Y(Jaiswal等人,2009),PIK3R1 N564D(Jaiswal等人,2009),PIK3R1 N564K(Sun等人,2010),PIK3R1 H450_E451del(Urick等Al。2011),Pik3R1 K459Del(Urick等人2011),Pik3R1 R574_T576DEL(URICK等人2011)和PIK3R1 Y463_L466DEL(URICK等人2011)都显示为结合PIK3CA并赋予PI3K复合物的组成型活性。PIK3R1 D560H,PIK3R1 R574I和PIK3R1 R574T突变体预计会表现得与功能表征为D560和R574替代突变体。
PIK3CA和PIK3R1突变的共生已被记录在某些肿瘤,但因为它是罕见的,PIK3CA和PIK3R1突变的确切临床组合还没有研究过,不会显示有PIK3R1突变PIK3CA突变体的复合物(Urick等。2011)。
虽然罕见,但在癌症中也罕见地报道了编码其他同种型的基因的扰动。PIK3R2中的突变,编码PI3K调节亚基同种型P85β,但在子宫内膜癌症中发现,但尚未在功能上进行(Cheung等,2011)。它们未在这种情况下显示。PIK3CB,编码PI3K催化亚基同种型P110Beta,可在癌症中过表达,主要是由于基因组增益。几项研究表明,PTEN缺陷型癌细胞系依赖于AKT激活和持续增长的PIK3CB(P110Beta)(Wee等人,2008年,江等人2010,Chen等,2011)。PIK3CB激活在小鼠前列腺癌模型中促进PTEN损失(Jia等人。2008)。PIK3CB中的突变非常罕见,尚未在功能上进行,因此未示出。结构研究表明,在与PIK3CA(p110alpha),PIK3CB(p110beta)和PIK3CD(p110delta)形式的附加与调节亚基p85alpha抑制触点比较,并且因此可能更不易于突变激活(Burke等人2011)。
欲了解更多信息,请参阅Liu et al. 2009和Vogt et al. 2009的最新综述。

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参与者
参与
催化剂活性

PI3K突变体[质膜]的磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶活性

正常反应
功能状态

获得的突变体PI3K [质膜]的功能

地位
疾病
姓名 标识符 同义词
癌症 DOID: 162 恶性肿瘤,恶性肿瘤,原发癌
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