Cyclin-Bağımlı Kinaz Nedir?

Sikline bağlı kinaz veya CDK, ökaryotik hücrelerde bulunan ve topluca hücre döngüsü olarak adlandırılan bir dizi biyolojik işlem olan hücresel metabolizma ve yenilenmede kilit rol oynayan bir enzimatik protein türüdür. Bazı protein kinazlar ayrıca tüm insan genlerinin yaklaşık yüzde 2'sini oluşturan genler olarak sınıflandırılır. Sikline bağlı kinaz aktivitesinin mekanizması, fosforilasyona veya fosfat gruplarının substrat proteinlerine katkıda bulunma işlemine dayanır. Bununla birlikte, bir proteinin fosforilasyon ile değiştirilebilmesi için, siklin olarak bilinen başka bir protein türüyle bir kompleks oluşturması gerekir. Bu özel protein özelliğinin sikline bağımlı kinaz olarak adlandırılmasının nedeni budur.

Hücresel fonksiyonun düzenlenmesi dışında, sikline bağımlı kinaz ile ilişkili diğer önemli aktivite, sinyal iletimi için yol sağlar. Başka bir deyişle, hücreler, kimyasal haberciler olarak hizmet etmek üzere sikline bağımlı kinaz enzimleri içererek birbirleriyle iletişim kurabilirler. Bu süreç biyoloji meraklıları için büyüleyici olsa da, hastalığın gelişimindeki etkileri nedeniyle tıp camiasının birincil ilgi alanıdır. Aslında, bozulmuş sinyal iletimi, kalp hastalığı, diyabet, kanser ve birçok oto-immün bozukluk dahil olmak üzere birçok hastalığın başlangıcından büyük ölçüde sorumlu olarak kabul edilir.

Bu tür hastalıkların tedavisine ilişkin en umut verici uygulamalardan biri, hücrelerde sikline bağımlı kinaz aktivitesinin yakalanma olasılığıdır. Aslında, sikline bağımlı kinazı hedeflemek ve inhibe etmek için tasarlanmış birkaç ilacın apoptozu veya hücresel ölümü teşvik ettiği gösterilmiştir. Bu sonuç, tümör büyümesi ve kanserin yayılması ile mücadelede özellikle önemlidir. Ek olarak, bu ilaçların, artrit gibi kronik enflamatuar koşulların gelişmesine katkıda bulunan nötrofil granülositlerini etkilediği görülmektedir. Bununla birlikte, bu ilaçlar aynı zamanda sikline bağımlı kinaz aracılı yolu etkileyebildiğinden ve istenmeyen yan etkilere yol açabileceğinden, yalnızca alıcı hücrelerin hedeflenmesini sağlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Çeşitli reaksiyonları önlemeye yardımcı olmak için hedeflenebilecek farklı siklin bağımlı kinaz proteinleri de vardır. Örneğin, sikline bağımlı kinazın (2) inhibe edilmesi, kemoterapiyle tedavi edilirken sıkça meydana gelen saç dökülmesini önlemeye yardımcı olabilirken, sikline bağımlı kinazın (4) manipüle edilmesi, tümör baskılanmasına bağlı bir protein olan Rb'nin düzenlenmesini etkileyebilir.

Protein kinazlar ayrıca hücresel düzenlemeye doğru farklı şekilde çalışır. Her bir tip, bir fosfat grubunu adenozin-5-trifosfattan (ATP) ödünç alarak fosforilasyonu başlatırken, fosfatları üç amino asitten birine ait mevcut bir hidroksil grubuna da bağlayabilmelidir. Kinazların çoğu, serin ve treonin amino asitlerini seçerek, diğerleri ise tirozin ararken bunu gerçekleştirir. Ancak, üçü ile uyumlu birkaç tane var.