サイクリン依存性キナーゼとは何ですか？

サイクリン依存性キナーゼ（CDK）は、真核細胞に存在する酵素タンパク質の一種であり、細胞の代謝と再生（細胞周期と総称される一連の生物学的プロセス）で重要な役割を果たします。 いくつかのプロテインキナーゼも遺伝子として分類されており、すべてのヒト遺伝子の約2％を占めています。 サイクリン依存性キナーゼ活性のメカニズムは、リン酸化、または基質タンパク質にリン酸基を寄与するプロセスに基づいています。 しかし、タンパク質がリン酸化によって修飾されるためには、サイクリンとして知られる別の種類のタンパク質と複合体を形成する必要があります。 これが、この特定の特殊なタンパク質がサイクリン依存性キナーゼと呼ばれる理由です。

細胞機能の調節とは別に、サイクリン依存性キナーゼに関連する他の重要な活性は、シグナル伝達の経路を提供しています。 言い換えれば、サイクリン依存性キナーゼ酵素を化学メッセンジャーとして利用することにより、細胞は互いに通信することができます。 このプロセスは生物学の愛好家にとって魅力的かもしれませんが、病気の発症への影響のために医学界にとって主な関心事です。 実際、障害のあるシグナル伝達は、心臓病、糖尿病、癌、および多くの自己免疫疾患を含む多くの疾患の発症の主な原因であると考えられています。

そのような疾患の治療に関して最も有望な用途の1つは、細胞内のサイクリン依存性キナーゼ活性を遮断する可能性です。 実際、サイクリン依存性キナーゼを標的にして阻害するように設計されたいくつかの薬剤は、アポトーシスまたは細胞死を促進することが示されています。 この結果は、腫瘍の成長と癌の広がりとの戦いにおいて特に重要です。 さらに、これらの薬物は、関節炎などの慢性炎症状態の発症に寄与する好中球顆粒球に影響を与えるようです。 ただし、これらの薬物はサイクリン依存性キナーゼを介した経路にも影響を及ぼし、望ましくない副作用を引き起こす可能性があるため、受容体細胞のみを標的とするためにはさらなる研究が必要です。

サイクリン依存性キナーゼタンパク質にはさまざまな種類があり、これらはさまざまな反応を防ぐために標的とすることができます。 たとえば、サイクリン依存性キナーゼ2を阻害すると、化学療法で治療中によく起こる脱毛を防ぐことができます。一方、サイクリン依存性キナーゼ4を操作すると、腫瘍抑制に関連するタンパク質であるRbの調節に影響します。

プロテインキナーゼは、細胞調節に対しても異なった働きをします。 各タイプは、アデノシン-5-三リン酸（ATP）からリン酸基を借りてリン酸化を開始しますが、3つのアミノ酸のいずれかに属する利用可能なヒドロキシル基にリン酸を結合できる必要もあります。 キナーゼの大部分は、セリンとスレオニンのアミノ酸を選択することでこれを達成しますが、他のものはチロシンを探します。 ただし、3つすべてと互換性のあるものがいくつかあります。