Hlavná veda

Kinázový enzým

Kinázový enzým
Kinázový enzým
Anonim

Kináza, enzým, ktorý pridáva fosfátové skupiny (PO 4 3–) k iným molekulám. Existuje veľké množstvo kináz - ľudský genóm obsahuje najmenej 500 génov kódujúcich kinázy. Medzi ciele týchto enzýmov pre pridanie fosfátovej skupiny (fosforylácia) patria proteíny, lipidy a nukleové kyseliny.

V prípade proteínových cieľov môžu kinázy fosforylovať aminokyseliny serín, treonín a tyrozín. Reverzibilná fosforylácia proteínov prostredníctvom antagonistického (opačného) pôsobenia kináz a fosfatáz je dôležitou súčasťou bunkovej signalizácie, pretože fosforylované a nefosforylované stavy cieľového proteínu môžu mať rôzne úrovne aktivity. Edwin Gerhard Krebs a Edmond H. Fischer získali v roku 1992 Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu za prácu na vytvorení tejto paradigmy.

Fosforylácia lipidových molekúl kinázami je dôležitá pre kontrolu molekulového zloženia membrán v bunkách, čo pomáha špecifikovať fyzikálne a chemické vlastnosti rôznych membrán. Inositol, zlúčenina podobnej štruktúry ako uhľohydrát, je fosforylovaný kinázami za vzniku rozmanitého radu fosfoinozitolových a fosfoinozitidových lipidov. Tieto molekuly potom fungujú ako druhé posly na šírenie signalizačných informácií v bunke.

Nukleotidy, základné jednotky RNA (kyselina ribonukleová) a DNA (kyselina deoxyribonukleová), obsahujú fosfátovú molekulu pripojenú k nukleozidu, zlúčeninu tvorenú ribózovou skupinou a purínovú alebo pyrimidínovú bázu. V polyméroch RNA a DNA je kostra tvorená opakujúcimi sa fosfo-ribózovými jednotkami. Kinázy viažu fosfát na nukleozid a vytvárajú nukleotid monofosfát. Napríklad enzým nazývaný nukleozidfosforyláza plní túto úlohu, keď bunky prechádzajú na syntetizujúce nukleotidy z recyklovaných purínov namiesto z nových východiskových materiálov. Mutácie v géne kódujúcom nukleozidfosforylázu môžu spôsobiť závažnú formu nedostatku imunity.

Metabolizmus cukrov v potrave (glykolýza) zahŕňa niekoľko rôznych krokov fosforylácie rôznymi kinázami. Tieto fosfátové skupiny sa nakoniec používajú na vytvorenie vysokoenergetickej zlúčeniny známej ako ATP (adenozíntrifosfát).

Inhibítory kináz môžu byť dôležitou liečbou ľudských chorôb, pri ktorých je potrebné tlmiť hyperaktívne procesy. Napríklad jedna forma ľudskej leukémie, CML (chronická myeloidná leukémia), je spôsobená nadmernou aktivitou Abelsonovej tyrozínkinázy. Imatinib (Gleevec) je chemická látka, ktorá sa viaže na aktívne miesto tejto kinázy, čím blokuje schopnosť enzýmu fosforylovať ciele. Imatinib bol užitočný pri počiatočnej liečbe CML; v mnohých prípadoch však kinázový enzým mutuje, čo robí liečivo neúčinným.