PI3K/Akt 경로 그림 생성기

PI3K/Akt 신호전달 경로란?

PI3K/Akt 경로는 활성화된 수용체가 1군 PI3K를 불러오고, PI3K가 세포막에서 PIP2를 PIP3로 바꾸며, PIP3가 Akt를 PDK1과 mTORC2 곁으로 모아 인산화하게 하고, 활성화된 Akt가 mTORC1을 켜고 TSC2, GSK3β, FOXO, BAD를 끄는 모듈입니다. 세포의 성장, 생존, 대사를 조절하며, 인산가수분해효소 PTEN이 이 경로를 끕니다.

핵심 정리

• 1군 PI3K는 두 부분으로 된 효소입니다. 조절 소단위체 p85는 SH2 도메인이 활성화된 수용체나 어댑터의 인산화 티로신에 결합할 때까지 촉매 소단위체 p110을 비활성 상태로 붙잡아 둡니다. 수용체 티로신 키나아제는 IA군, G 단백질 연결 수용체는 IB군 아이소폼을 활성화합니다.
• PIP3가 신호이고 PTEN이 그것을 지웁니다. PI3K는 PIP2 이노시톨 고리의 3번 자리에 인산을 붙이고 PTEN은 그것을 떼어 냅니다. 그래서 PTEN이 없으면 PIP3와 Akt가 켜진 채로 남습니다.
• Akt가 완전히 활성화되려면 인산 두 개가 필요합니다. PDK1이 Thr308을, mTORC2가 Ser473을 인산화합니다(AKT1 번호). Reactome은 Ser473을 먼저 두고 PDK1이 Thr308에 닿게 해 주는 단계로 설명하지만, Alberts의 Molecular Biology of the Cell 2002년판 같은 예전 교과서는 PDK1만 그립니다.
• Akt는 주로 표적을 끄는 방식으로 작동합니다. 인산화로 TSC2가 불활성화되어 Rheb가 mTORC1을 활성화할 수 있게 되고, GSK3β, 전사인자 FOXO(핵 밖으로 배출), 세포자멸사 촉진 단백질 BAD(14-3-3에 붙잡힘)도 꺼집니다. 예외는 MDM2로, 핵으로 들어가 p53을 분해합니다.
• 암에서는 계속 켜져 있는 경우가 많습니다. PIK3CA(p110α)와 PIK3R1(p85α)의 기능 획득 돌연변이, 드문 AKT1 E17K 돌연변이, PTEN의 기능 상실 돌연변이는 모두 성장인자 없이도 경로를 켜진 상태로 유지합니다.

PI3K/Akt 경로 그림 생성기 사용 방법

PI3K/Akt 경로의 구성 요소와 역할

라벨이 달린 PI3K/Akt 경로 그림에 보통 들어가는 분자를 순서대로, 그 역할과 다음에 작용하는 대상과 함께 정리했습니다. 더 짧은 목록을 요청하지 않으면 이것이 기본 라벨입니다.

Akt의 표적은 MDM2를 빼고 화살표가 아니라 억제 표시(⊣)로 그립니다. TSC2, GSK3β, FOXO, BAD는 인산화되면 불활성화되므로, mTORC1은 이중 억제(Akt ⊣ TSC2 ⊣ Rheb)로 켜집니다. Akt에서 모든 표적으로 평범한 화살표를 그린 그림은 다섯 중 넷을 거꾸로 그린 셈입니다.

PI3K/Akt 경로와 Ras/MAPK 경로의 차이

둘 다 같은 활성화된 수용체 티로신 키나아제에서 시작하지만, PI3K/Akt는 막 지질 PIP3와 키나아제 하나(Akt)로 신호를 전달해 성장, 생존, 대사를 조절하고, Ras/MAPK는 GTP 가수분해효소 스위치와 Raf → MEK → ERK의 3단계 키나아제 연쇄 반응으로 전달해 주로 유전자 전사를 통해 증식과 분화를 조절합니다. 두 경로는 서로 연결되어 있어, GTP 결합 Ras가 p110에 결합해 활성화할 수 있습니다.

한 줄이 아니라 같은 수용체에서 나오는 두 가지로 그리고, Ras에서 PI3K로 들어가는 입력도 표시하세요. 인슐린 신호전달 경로는 이 갈래를 보여 주는 대표적인 교재로, IRS–PI3K–Akt 가지는 대사 작용을, Shc–Grb2–Ras 가지는 성장 작용을 맡습니다.

PI3K/Akt 경로 그림은 어디에 쓰이나요?

PI3K/Akt 경로 그림은 세포생물학과 암생물학 수업, 표적 치료를 다루는 약리학 강의, 암과 대사 논문의 모식도에 쓰입니다. 달라지는 것은 깊이입니다. 입문 과정은 라벨 8개의 개요, 심화 과정은 Akt의 다섯 표적과 약물 종류까지 그립니다.

PI3K/Akt 경로에 대한 자주 묻는 질문