Glavni znanost

Encim kinaza

Encim kinaza
Encim kinaza
Anonim

Kinaza, encim, ki drugim molekulam doda fosfatne skupine (PO 4 3−). Obstaja veliko število kinaz - človeški genom vsebuje vsaj 500 genov, ki kodirajo kinazo. Med tarče teh encimov so vključene fosfatne skupine (fosforilacija) beljakovine, lipidi in nukleinske kisline.

Za beljakovinske tarče lahko kinaze fosforilirajo aminokisline serin, treonin in tirozin. Reverzibilna fosforilacija beljakovin je z antagonističnim (nasprotujočim) delovanjem kinaz in fosfataz pomemben sestavni del celične signalizacije, saj imajo lahko fosforilirana in nefosforilirana stanja ciljni protein različne stopnje aktivnosti. Edwin Gerhard Krebs in Edmond H. Fischer sta leta 1992 za svoje delo pri vzpostavljanju te paradigme prejela Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino.

Fosforilacija lipidnih molekul s kinazami je pomembna za nadzor molekularne sestave membran v celicah, kar pomaga določiti fizikalne in kemijske lastnosti različnih membran. Inozitol, spojino, ki je po strukturi podobna ogljikovim hidratom, fosforilira kinaze, da ustvari raznoliko paleto fosfoinozitola in fosfoinozidnih lipidov. Te molekule nato delujejo kot drugi glasniki za širjenje signalnih informacij po celici.

Nukleotidi, temeljni enoti RNA (ribonukleinska kislina) in DNK (deoksiribonukleinska kislina), vsebujejo molekulo fosfata, vezano na nukleozid, spojino, sestavljeno iz riboze, in purina ali pirimidinske baze. V polimerih RNK ​​in DNK je hrbtenica sestavljena iz ponavljajočih se enot fosfo-riboze. Kinaze pritrjujejo fosfat na nukleozid, kar ustvarja nukleotidni monofosfat. Enzim, imenovan nukleozid fosforilaza, na primer igra to vlogo, ko celice preidejo na sintetiziranje nukleotidov iz recikliranih purinov namesto iz novih izhodnih snovi. Mutacije v genu, ki kodira nukleozid fosforilazo, lahko povzročijo hudo obliko imunske pomanjkljivosti.

Presnova prehranskih sladkorjev (glikoliza) vključuje več različnih faz fosforilacije z različnimi kinazami. Te fosfatne skupine se na koncu uporabljajo za tvorbo visokoenergijske spojine, znane kot ATP (adenozin trifosfat).

Zaviralci kinaz so lahko pomembno zdravljenje človeških bolezni, pri katerih je treba dušiti hiperaktivne procese. Na primer, ena oblika človeške levkemije, CML (kronična mielogena levkemija), je posledica prekomerne aktivnosti tirolin kinaze Abelson. Imatinib (Gleevec) je kemikalija, ki se veže na aktivno mesto te kinaze in s tem blokira sposobnost encima za fosforilacijo tarč. Imatinib je bil koristen pri začetnem zdravljenju CML; vendar v mnogih primerih encim kinaza mutira, zaradi česar zdravilo ni učinkovito.