Hva er syklinavhengig kinase?

Syklinavhengig kinase, eller CDK, er en type enzymatisk protein som er bosatt i eukaryote celler og spiller en nøkkelrolle i cellulær metabolisme og fornyelse, en serie biologiske prosesser som sammen kalles cellesyklus. Flere proteinkinaser er også klassifisert som gener, og utgjør omtrent 2 prosent av alle menneskelige gener. Mekanismen for syklinavhengig kinaseaktivitet er basert på fosforylering, eller prosessen med å bidra med fosfatgrupper til substratproteiner. For at et protein kan modifiseres ved fosforylering, må det imidlertid danne et kompleks med en annen type protein kjent som cyklin. Dette er grunnen til at dette spesielle spesialiserte proteinet kalles syklinavhengig kinase.

Bortsett fra å regulere cellulær funksjon, er den andre betydningsfulle aktiviteten assosiert med syklinavhengig kinase banen for signaloverføring. Med andre ord er celler i stand til å kommunisere med hverandre ved å verve syklinavhengige kinaseenzymer til å tjene som kjemiske budbringere. Selv om denne prosessen kan være fascinerende for biologientusiaster, er den av primær interesse for det medisinske samfunnet på grunn av dens implikasjoner i sykdomsutviklingen. Faktisk anses nedsatt signaloverføring i stor grad som ansvarlig for utbruddet av mange sykdommer, inkludert hjertesykdommer, diabetes, kreft og mange autoimmune lidelser.

En av de mest lovende bruksområdene angående behandling av slike sykdommer er muligheten for å avskjære syklinavhengig kinaseaktivitet i celler. Faktisk er det vist at noen få medisiner designet for å målrette og hemme syklinavhengig kinase, fremmer apoptose, eller celledød. Dette resultatet er spesielt betydelig når det gjelder å bekjempe tumorvekst og spredning av kreft. I tillegg ser det ut til at disse medisinene påvirker nøytrofile granulocytter, som bidrar til utvikling av kroniske betennelsestilstander som leddgikt. Men siden disse medisinene også kan påvirke den syklinavhengige kinasemedierte banen og føre til uønskede bivirkninger, er mer forskning nødvendig for å sikre at bare reseptorceller er målrettet.

Det finnes også forskjellige typer syklinavhengige kinase-proteiner som kan være målrettet for å forhindre en rekke reaksjoner. For eksempel kan inhibering av cyklinavhengig kinase 2 bidra til å avskrekke hårtap som ofte oppstår under behandling med cellegift, mens manipulering av syklinavhengig kinase 4 kan påvirke reguleringen av Rb, et protein knyttet til tumorundertrykkelse.

Proteinkinaser fungerer også annerledes mot cellulær regulering. Mens hver type initierer fosforylering ved å låne en fosfatgruppe fra adenosin-5-trifosfat (ATP), må den også kunne feste fosfater til en tilgjengelig hydroksylgruppe som tilhører en av tre aminosyrer. De fleste kinaser oppnår dette ved å velge aminosyrene serin og treonin, mens andre oppsøker tyrosin. Imidlertid er det noen få som er kompatible med alle tre.