Protein-kinaza

Protein kinaza (protein kinase; Proteinkinase) je encim, ki pripenja fosfatno skupino k serinski, treoninski ali tirozinski molekuli, vgrajeni v protein.

Protein kinaza je encimska kinaza, ki spreminja ostale proteine s kemijskim dodajanjem fosfatnih skupin. Fosforilacija ponavadi posledično spremeni funkcijo ciljnega proteina (substrata) s spreminjanjem encimske dejavnosti, celične lokacije ali z asociacijo z drugimi proteini. Človeški genom vsebuje približno 500 genov proteina kinaze in predstavljajo približno 2% celotne človeške genske strukture. Protein kinazo lahko prav tako najdemo v bakterijah in rastlinah. Do približno 30% vseh človeških proteinov lahko modificiramo s kinazo. Kinaze so znane po tem, da regulirajo večino celičnih poti, še posebno tiste, ki imajo pomembno vlogo pri prenosu signalov.

KEMIJSKA AKTIVNOST

Kemijska dejavnost kinaze vključuje odstranitev fosfatnih skupin iz ATP in le te povezati s kovalentno vezjo na eno od treh aminokislin, ki imajo prosto hidroksilno skupino. Večinoma kinaza deluje na oba, tako serin kot treonin, druge delujejo na tirozin, in številka (dvospecifičnost kinaze) deluje pri vseh treh. Obstajajo tudi proteinske kinaze, ki fosforilirajo druge aminokisline, vključno s histidin kinazo, ki fosforilira histidne ostanke.

EVKARIONTSKI PROTEINI

Evkariontski proteini kinaza pa so encimi, ki spadajo v družino zelo velikih proteinov, ki imajo ohranjena katalitska jedra. Obstajajo številne ohranjene regije na katalitskem področju proteinske kinaze. V N-terminalu skrajne katalične domene je glicinsko bogat odsek ostankov v bližini lizinske aminokisline, kjer je bilo dokazano, da je sodelovanje pri ATP obvezujoče.

PROTEIN KINAZA A

protein kinaze A (PKa) se nanaša na družino encimov, katerih dejavnost je odvisna od stopnje cikličnega AMP (cAMP) v celici, v biologiji celice PKa je poznan tudi kot cAMP-odvisen protein kinaza. Protein kinaza ima več funkcij v celici, vključno s predpisi glikogena, sladkorja in presnovo maščob. Pomemben je pri regulaciji celičnega cikla, skupaj z beljakovinami cyclina.

Ne smemo ga zamenjevati z AMP aktivacijskim proteinom kinaza, ker čeprav so podobne narave nimajo enake funkcije.

Vsak pKa je holoeencim, ki je sestavljen iz dveh regulativnih in dveh katalitskih podenot. Pod nizko ravnjo cAMP, holoencim ostaja nedotaknjen in je katalitsko neaktiven. Ko se koncentracija cAMP poveča (npr. aktivacija adenylate cyclases beljakovine G-povezanih receptorjev priklopijo na Gs, inhibicije fosfodiesteraz, ki škodijo cAMP), cAMP se veže na dve vezavni mest na regulativnih podenotah, kar vodi do sprostitve katalitskih podenot.

INAKTIVACIJA

cAMP PKA je pod nadzorom cAMP. Tudi katalitske podenote se lahko določi s fosforilacijo.

Do vzratne regulacije proteina kinaze pride z mehanizmom povratnih informacij: Eden od substratov, ki se aktivira s kinazo je fosfodiesteraza, ki hitro pretvarja cAMP v AMP, s čimer se zmanjša količina cAMP, ki lahko aktivira protein kinaze.

---

Slikovni prikaz delovanja proteina kinaze:

- http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/signaltrans/sigtrans.gif

- http://www.bio.miami.edu/~cmallery/150/memb/fig11x12.jpg

VIRI:

[1]

[2]

[3]