Hvad er cyclinafhængig kinase?
Cyklinafhængig kinase eller CDK er en type enzymatisk protein, der er bosat i eukaryote celler og spiller en nøglerolle i cellulær metabolisme og fornyelse, en række biologiske processer, der sammen kaldes cellecyklussen. Flere proteinkinaser klassificeres også som gener, der udgør ca. 2 procent af alle menneskelige gener. Mekanismen for cyclinafhængig kinaseaktivitet er baseret på phosphorylering eller processen til at bidrage med phosphatgrupper til substratproteiner. For at et protein skal modificeres ved phosphorylering, skal det imidlertid danne et kompleks med en anden form for protein kendt som cyclin. Dette er grunden til, at dette særlige specialiserede protein kaldes cyclinafhængig kinase.
Bortset fra at regulere cellulær funktion tilvejebringer den anden signifikante aktivitet, der er forbundet med cyklinafhængig kinase, vejen til signaltransduktion. Med andre ord er celler i stand til at kommunikere med hinanden ved at indrømme cyclin-afhængige kinaseenzymer til at tjene som kemiske budbringere. Selvom denne proces kan være fascinerende for biologientusiaster, er den af det primære interesse for det medicinske samfund på grund af dens implikationer i udviklingen af sygdom. Faktisk betragtes nedsat signaltransduktion i vid udstrækning som ansvarlig for indtræden af mange sygdomme, herunder hjertesygdomme, diabetes, kræft og mange autoimmunsygdomme.
En af de mest lovende anvendelser vedrørende behandlingen af sådanne sygdomme er muligheden for at opfange cyclinafhængig kinaseaktivitet i celler. Faktisk er det vist, at et par lægemidler, der er designet til at målrette og inhibere cyclinafhængig kinase, fremmer apoptose eller celledød. Dette resultat er især signifikant med hensyn til bekæmpelse af tumorvækst og spredning af kræft. Derudover ser disse lægemidler ud til at påvirke neutrofile granulocytter, som bidrager til udviklingen af kroniske inflammatoriske tilstande, såsom gigt. Da disse lægemidler imidlertid også kan påvirke den cyklinafhængige kinase-medierede vej og føre til uønskede bivirkninger, er der behov for mere forskning for at sikre, at kun receptorceller er målrettet.
Der er også forskellige slags cyclinafhængige kinase-proteiner, der kan være målrettet mod at forhindre en række reaktioner. F.eks. Kan inhibering af cyklinafhængig kinase 2 hjælpe med at afskrække hårtab, der ofte forekommer under behandling med kemoterapi, mens manipulering af cyklinafhængig kinase 4 kan påvirke reguleringen af Rb, et protein, der er forbundet med tumorundertrykkelse.
Proteinkinaser fungerer også forskelligt mod cellulær regulering. Mens hver type initierer fosforylering ved at låne en phosphatgruppe fra adenosin-5-triphosphat (ATP), skal den også være i stand til at knytte fosfaterne til en tilgængelig hydroxylgruppe, der tilhører en af tre aminosyrer. Størstedelen af kinaser opnår dette ved at vælge aminosyrerne serin og threonin, mens andre søger tyrosin. Der er dog et par, der er kompatible med alle tre.