P

P P

P SH2SH2

ENZIMI:•PLC•Tirosin chinasi citoplasmatiche (Src)•Fosfatidil inositolo 3-chinasi (mediante adattatore p85)•Tirosin fosfatasi (SHP1/2)

“ADATTATORI”:•Grb2•Shc•Nck•IRS

Sos

L’attivazione della fosfatidil inositolo 3-chinasi (PI3K) è un meccanismo centrale nellatrasduzione del segnale da parte di recettori per fattori di crescita

PI3K (PtIns-3chinasi)

PI3K (PtIns-3chinasi)

Tratta da Marks et al. “Cellular Signal Processes”, Garland Science

Vi sono due principali modalità di attivazione di PI3K

Sos

GEFs AKT PDK Famiglia Tec

“small” GTP-bindingproteins Fosforilazione in

Ser/Tre di proteine

Fosforilazione in tirosina di proteine

TRASDUZIONE DEL SEGNALE DA PARTEDI FOSFATIDILINOSITOLO 3 FOSFATO

Ras GEF

Rho GEF

G13

Ser/Thr kinaseassociazione a lipidi Ca-dipendente

Legame a calmodulina

Ras binding

mTOR complex 2(mTORC2)

S473 fosfatasi (PHLLP)

AKT/PKB

INIBITOREATTIVO

INIBIZIONE:-Ciclo cellulare-Trascrizione genica

INIBITOREINATTIVO

P

ATTIVATOREATTIVO

ATTIVATOREINATTIVO

P

ATTIVAZIONE:-Apoptosi

ATTIVATORE/INIBITOREINATTIVO

ATTIVATORE/INIBITOREATTIVO

P

ATTIVAZIONE:trascrizione genicaINIBIZIONE: apoptosi

Figure 1-9 The sequential ultrastructural changes seen in necrosis (left) and apoptosis (right). In apoptosis, the initial changes consist of nuclear chromatin condensation and fragmentation, followed by cytoplasmic budding and phagocytosis of the extruded apoptotic bodies. Signs of cytoplasmic blebs, and digestion and leakage of cellular

components. (Adapted from Walker NI, et al: Patterns of cell death. Methods Archiv Exp Pathol 13:18-32, 1988. Reproduced with permission of S. Karger AG, Basel.)

Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 15 September 2005 04:26 PM)

© 2005 Elsevier

Marzo 2008

Stimolo

Segnale intracellulare

Fase effettrice

Apoptosi

Rimozione corpi apoptotici

apop1

Stimolo

Segnale intracellulare

Fase effettrice

Apoptosi

Rimozione corpi apoptotici

apop2

“Death Receptor” dependent

“Death Receptor” independent

Formazione complessi adattatori/caspasi inattive

Formazione complessitra citocromo c rilasciatoda mitocondri/adattatorecitoplasmatico e caspasi inattiva

Attivazione di caspasi iniziatrice

Attivazione di caspasi iniziatrice

Attivazione di caspasi effettrice

Fagocitosi da parte di macrofgai

BLOCCANO “MOMP” (mitochondrial outer membrane permeabilization)

Sono effettrici di MOMP

Attivano Bax e Bak oppure inibiscono Bcl2

AIF: apoptosis inducingfactor

Endonucleasi G

AKT E INIBIZIONE APOPTOSI

BadP

Sequestro nel citoplasma(legata a proteine 14-3-3)

FOXOP

Sequestro nel citoplasma(legata a proteine 14-3-3)

Bad Induce MOMP

FOXO

Induce trascrizione di BimInduce trascrizione di Fas ligando

MDM2 MDM2

P

E’ nel citoplasma

Migra nel nucleo

p53

p53 UbUb

UbUb

Induce apoptosi attraversoAumentata trascrizione di Noxa e Puma

Degradazione

Ubiquitinilazione e degradazione proteine nel proteosoma

Substrate protein

Adaptor protein

Tratta da Marks et al. “Cellular Signal Processes”, Garland Science

Tuberina*

Amartina*

* Mutate in una sindrome di tumori famigliari (“sclerosi tuberosa”): tumori benigni diffusi chiamati amartomi a livello di rene, polmone, cervello e cute.

Inibiscono TSC2 e quindi attivano mTOR Attivano TSC2 e quindi inibiscono mTOR

Fattore iniziante la traduzione

GTP-binding protein

GAPs

mTORC1

RAS

AKT e attivazione mTORC1 AKT e attivazione mTORC1

In the pathway (reviewed in ref. 7), receptor tyrosine kinases (RTKs) recruit IRS adaptor proteins that induce proper assembly of the p85/PIK3CA complex; the PIK3CA enzyme then phosphorylates phosphatidylinositol-4,5- bisphosphate (PIP2) to phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate (PIP3). (The enzyme PTEN normally reverses this process under appropriate circumstances.) PDK1 is then recruited to the cell surface by PIP3 and phosphorylates and activates AKT2; the activation of PAK4, a downstream step in the pathway, is dependent on PI(3)K signalling, presumably through AKT2. Members of the pathway highlighted in red were found to be genetically altered in the colorectal cancers examined here. Phosphate groups are indicated in yellow. Intermediates: IRS2, insulin-receptor substrate-2; PIK3CA, the phosphoinositide-3-kinase p110 catalytic subunit; PTEN, phosphatase-and-tensin homologue; PDK1, phosphoinositide-dependent protein kinase-1; AKT2, v-akt murine thymoma viral oncogene homologue-2 kinase; PAK4, p21-activated kinase 4.

In circa il 40% dei tumori colon-rettali identificate mutazioni in uno dei geni facenti partedella via della PI3K

PI3K E I SUOI DOWNSTREAM TARGET REGOLANO NEGATIVAMENTE L’AUTOFAGIAPI3K E I SUOI DOWNSTREAM TARGET REGOLANO NEGATIVAMENTE L’AUTOFAGIA

L’autofagia è caratterizzata dalla formazione di membrane a doppio strato che racchiudono cytosol o organellicellulari e li veicolano a lisosomi dove vengono degradati

L’effetto di Warburg viene anche definito glicolisi aerobica perché definisce una condizione in cui – indipendentementedalla presenza o meno di O2 - la cellula utilizza preferibilmente la via glicolitica.

PI3 kinase è implicata nella regolazione del metabolismo perché auemnta il trasporto diglucosioPI3 kinase è implicata nella regolazione del metabolismo perché auemnta il trasporto diglucosio

L’aumentato trasporto di glucosio da parte delle cellule tumorali viene utilizzatoper visualizzarle mediante fluorodesossiglucosio radioattivo mediante

“positron emission tomography” (PET)

T=tumore

K=kidney (reni)

B=bladder (vescica)

HKs: esochinasi; PFK1/2: fosphofruttochinasi; G6PD: glucosio-6-fosfato deidrogenasi; PHGDH: fosfoglicerato deidrogenasiPK2: isoforma M2 di piruvato chinasi; LDH-A: Lattico deidrogenasi. Da Hamanka and Chandel, J. Exp Med 13/02/2012

PKM2 è maggiormente espressain cellule tumorali, è meno attivadi PKM1 e la sua bassa attività favorisce accumulo di precursoriutilizzati per la sintesi di nucleotidi ,aminoacidi e fosfolipidi LDH è iperespressa in cellule proliferanti

(il gene codificante è regolato da Myc)

PFK1 è inibito da ATP, ma cellule proliferanti esprimono maggiori quantità di PFK2 che forma un attivatore allosterico di PFK1 (F, 2, 6-BP)

Cellule neoplastiche over-esprimono GLUT-1 e attivazioneVia PI3K/AKT induce aumentata espressione di GLUT-4

PHGDH è overespresso inalcuni tipi di tumori e necessarioper la loro crescita

Gain-of-functionGain-of-function

Loss-of-functionLoss-of-function

Carcinomi a piccole cellule del polmone

Carcinomi a piccole cellule del polmone

Tumori gastrointestinali dello stroma/Melanomi/Leucemie mieloidi

Tumori ossei/Vescicali/Della cervice uterinaTumori ossei/Vescicali/Della cervice uterina

Published by AAAS

J. Baselga Science 312, 1175 -1178 (2006)

Fig. 1. First- and second-generation tyrosine kinase inhibitors for cancer treatment

Sindrome ipereosinofilica

Membro di famiglia erbB di recettori per fattori di crescita (comprende EGF-R e altri). Gene amplificato nel 25% dei tumori mammari primari di tipo invasivo

Ab monoclonale

Current approaches to inhibit signalling through ERBB2 include antibody binding and inhibition of tyrosine kinase activity. a | The antibody trastuzumab binds directly to domain IV of the extracellular region of ERBB2, suppressing ERBB2 signalling activity, preventing cleavage of the extracellular domain74 and marking tumour cells that overexpress ERBB2 for further immunological attack through antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity. b | Pertuzumab, another ERBB2-specific monoclonal antibody, binds to domain II of the extracellular region of ERBB2. As this region contains the dimerization domain, pertuzumab binding prevents ERBB2 from forming dimers with its signalling partners — a key step in ERBB2-mediated signalling. c | The antibody–drug conjugate trastuzumab–DM1 consists of trastuzumab conjugated to the anti-microtubule agent DM1 (a maytansine derivative). After binding to ERBB2, trastuzumab–DM1 is internalized and DM1 is released into the cell to exert its cytotoxic effects. d | ERBB2-specific binding by antibodies with bispecific or trispecific selectivity for cytotoxic effector cells can mark tumour cells that overexpress ERBB2 for immunological destruction. e | Inhibition of the activity of the ERBB2 tyrosine kinase domain with agents such as lapatinib also prevents ERBB2-dependent signalling. f | Heat shock protein 90 (HSP90) controls the stability of the nascent and mature forms of ERBB2 and several downstream signalling components, including RAF1 and AKT1 (for reviews, see Refs. Inhibition of HSP90 activity results in ubiquitylation and proteasomal degradation of both ERBB2 and its downstream signalling partners, thereby abrogating the activity of the relevant signalling pathway.