Che cos'è la chinasi dipendente dalla ciclina?
La chinasi ciclina-dipendente, o CDK, è un tipo di proteina enzimatica che risiede nelle cellule eucariotiche e svolge un ruolo chiave nel metabolismo e nel rinnovamento cellulare, una serie di processi biologici collettivamente denominati ciclo cellulare. Diverse chinasi proteiche sono anche classificate come geni, costituendo circa il 2 percento di tutti i geni umani. Il meccanismo dell'attività della chinasi ciclina-dipendente si basa sulla fosforilazione o sul processo di contributo dei gruppi fosfato alle proteine del substrato. Tuttavia, affinché una proteina possa essere modificata dalla fosforilazione, deve formare un complesso con un altro tipo di proteina nota come ciclina. Ecco perché questa particolare proteina specializzata è chiamata chinasi ciclina-dipendente.
Oltre a regolare la funzione cellulare, l'altra attività significativa associata alla chinasi ciclina-dipendente sta fornendo la via per la trasduzione del segnale. In altre parole, le cellule sono in grado di comunicare tra loro arruolando enzimi chinasi ciclina-dipendenti per fungere da messaggeri chimici. Mentre questo processo può essere affascinante per gli appassionati di biologia, è di interesse primario per la comunità medica a causa delle sue implicazioni nello sviluppo della malattia. In effetti, la ridotta trasduzione del segnale è considerata in gran parte responsabile dell'insorgenza di molte malattie, tra cui malattie cardiache, diabete, cancro e molti disturbi autoimmuni.
Una delle applicazioni più promettenti per quanto riguarda il trattamento di tali malattie è la possibilità di intercettare l'attività della chinasi ciclina-dipendente nelle cellule. In effetti, alcuni farmaci progettati per colpire e inibire la chinasi ciclina-dipendente hanno dimostrato di promuovere l'apoptosi o la morte cellulare. Questo risultato è particolarmente significativo in termini di lotta contro la crescita del tumore e la diffusione del cancro. Inoltre, questi farmaci sembrano influenzare i granulociti neutrofili, che contribuiscono allo sviluppo di condizioni infiammatorie croniche come l'artrite. Tuttavia, poiché questi farmaci possono anche influire sulla via mediata dalla chinasi ciclina-dipendente e portare a effetti collaterali indesiderati, sono necessarie ulteriori ricerche per garantire che siano prese di mira solo le cellule del recettore.
Esistono anche diversi tipi di proteine chinasi ciclina-dipendenti che possono essere mirate per aiutare a prevenire una varietà di reazioni. Ad esempio, l'inibizione della chinasi 2 ciclina-dipendente può aiutare a scoraggiare la perdita di capelli che si verifica spesso durante il trattamento con chemioterapia, mentre la manipolazione della chinasi 4 ciclina-dipendente può influire sulla regolazione di Rb, una proteina legata alla soppressione del tumore.
Anche le chinasi proteiche funzionano in modo diverso verso la regolazione cellulare. Mentre ogni tipo inizia la fosforilazione prendendo in prestito un gruppo fosfato dall'adenosina-5-trifosfato (ATP), deve anche essere in grado di legare i fosfati a un gruppo idrossile disponibile appartenente a uno dei tre aminoacidi. La maggior parte delle chinasi raggiunge questo obiettivo selezionando gli amminoacidi serina e treonina, mentre altri cercano tirosina. Tuttavia, ce ne sono alcuni compatibili con tutti e tre.