Hvad er cyclinafhængig kinase?
Cyclin-afhængig kinase eller CDK er en type enzymatisk protein, der ligger i eukaryotiske celler og spiller en nøglerolle i cellulær metabolisme og fornyelse, en række biologiske processer, der samlet omtales som cellecyklus. Flere proteinkinaser klassificeres også som gener, hvilket udgør ca. 2 procent af alle humane gener. Mekanismen for cyclinafhængig kinaseaktivitet er baseret på phosphorylering eller processen med at bidrage med phosphatgrupper til substratproteiner. For at et protein skal modificeres ved phosphorylering, skal det imidlertid danne et kompleks med en anden slags protein kendt som cyclin. Dette er grunden til, at dette særlige specialiserede protein kaldes cyclinafhængig kinase.
Bortset fra at regulere cellulær funktion, giver den anden signifikante aktivitet forbundet med cyclinafhængig kinase vejen til signaltransduktion. Med andre ord er celler i stand til at kommunikere med hinanden ved at indrømme cyclinafhængige kinaseenzymer til at tjene som kemisk mEssengers. Selvom denne proces kan være fascinerende for biologiske entusiaster, er den af primær interesse for det medicinske samfund på grund af dets implikation i udviklingen af sygdom. Faktisk betragtes nedsat signaltransduktion i vid udstrækning ansvarlig for indtræden af mange sygdomme, herunder hjertesygdom, diabetes, kræft og mange autoimmunforstyrrelser.
En af de mest lovende anvendelser vedrørende behandling af sådanne sygdomme er muligheden for at aflytte cyclinafhængig kinaseaktivitet i celler. Faktisk har det vist sig, at et par medicin, der er designet til at målrette og hæmme cyclinafhængig kinase, fremmer apoptose eller cellulær død. 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 ArthRitis. Da disse lægemidler imidlertid også kan påvirke den cyclinafhængige 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 former for cyclinafhængige kinaseproteiner, der kan være målrettet for at hjælpe med at forhindre en række reaktioner. For eksempel kan inhibering af cyclinafhængig kinase 2 hjælpe med at afskrække hårtab, der ofte forekommer, mens man behandles med kemoterapi, mens manipulering af cyclinafhængig kinase 4 kan påvirke reguleringen af RB, et protein, der er knyttet til tumorundertrykkelse.
Proteinkinaser fungerer også forskelligt mod cellulær regulering. Mens hver type initierer phosphorylering ved at låne en phosphatgruppe fra adenosin-5-triphosphat (ATP), skal den også være i stand til at fastgøre phosphaterne til en tilgængelig hydroxylgruppe, der tilhører en af tre aminosyrer. Størstedelen af kinaser opnår dette ved at vælge aminosyrer serin og threonin, mens andre søger tyrosine. Der er dog nogle få, der er kompatible med alle tre.