Co to jest kinaza zależna od cyklin?

Kinaza zależna od cyklin, lub CDK, jest rodzajem białka enzymatycznego, które znajduje się w komórkach eukariotycznych i odgrywa kluczową rolę w metabolizmie i odnowie komórkowej, szeregu procesów biologicznych zwanych wspólnie cyklem komórkowym. Kilka kinaz białkowych jest również klasyfikowanych jako geny, co stanowi około 2 procent wszystkich ludzkich genów. Mechanizm zależnej od cykliny aktywności kinazy opiera się na fosforylacji lub procesie wkładania grup fosforanowych do białek substratowych. Jednak aby białko było modyfikowane przez fosforylację, musi ono tworzyć kompleks z innym rodzajem białka znanym jako cyklina. Właśnie dlatego to szczególne wyspecjalizowane białko nazywa się kinazą zależną od cykliny.

Oprócz regulowania funkcji komórkowej, inną znaczącą aktywnością związaną z kinazą zależną od cyklin jest zapewnienie szlaku przekazywania sygnału. Innymi słowy, komórki są w stanie komunikować się ze sobą, rejestrując enzymy kinazowe zależne od cykliny, aby służyły jako przekaźniki chemiczne. Chociaż proces ten może być fascynujący dla entuzjastów biologii, jest szczególnie interesujący dla społeczności medycznej ze względu na jego udział w rozwoju choroby. W rzeczywistości upośledzona transdukcja sygnału jest uważana za w dużej mierze odpowiedzialną za początek wielu chorób, w tym chorób serca, cukrzycy, raka i wielu chorób autoimmunologicznych.

Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań w leczeniu takich chorób jest możliwość przechwytywania zależnej od cykliny aktywności kinazy w komórkach. W rzeczywistości wykazano, że kilka leków mających na celu celowanie i hamowanie kinazy zależnej od cykliny sprzyja apoptozie lub śmierci komórkowej. Wynik ten jest szczególnie istotny pod względem zwalczania wzrostu guza i rozprzestrzeniania się raka. Ponadto wydaje się, że leki te wpływają na granulocyty granulocytów obojętnochłonnych, które przyczyniają się do rozwoju przewlekłych stanów zapalnych, takich jak zapalenie stawów. Ponieważ jednak leki te mogą również wpływać na zależny od cykliny szlak zależny od kinazy i prowadzić do niepożądanych efektów ubocznych, potrzebne są dalsze badania, aby upewnić się, że celowane są tylko komórki receptorowe.

Istnieją również różne rodzaje białek kinazy zależnych od cyklin, które mogą być ukierunkowane na zapobieganie różnym reakcjom. Na przykład hamowanie zależnej od cykliny kinazy 2 może pomóc powstrzymać wypadanie włosów, które często występuje podczas leczenia chemioterapią, podczas gdy manipulowanie zależną od cykliny kinazą 4 może wpływać na regulację Rb, białka związanego z supresją nowotworu.

Kinazy białkowe działają również inaczej w kierunku regulacji komórkowej. Podczas gdy każdy typ inicjuje fosforylację poprzez pożyczenie grupy fosforanowej od 5-trifosforanu adenozyny (ATP), musi także być zdolny do przyłączenia fosforanów do dostępnej grupy hydroksylowej należącej do jednego z trzech aminokwasów. Większość kinaz osiąga to poprzez wybranie aminokwasów seryny i treoniny, podczas gdy inne szukają tyrozyny. Istnieje jednak kilka zgodnych ze wszystkimi trzema.