Pagrindinis mokslas

Kinazės fermentas

Kinazės fermentas
Kinazės fermentas
Anonim

Kinazė - fermentas, kuris prideda fosfato grupes (PO 4 3−) kitoms molekulėms. Yra daugybė kinazių - žmogaus genome yra bent 500 kinazę koduojančių genų. Tarp šių fermentų fosfatų grupės pridėjimo (fosforilinimo) tikslų yra baltymai, lipidai ir nukleorūgštys.

Dėl tikslinių baltymų kinazės gali fosforilinti aminorūgštis seriną, treoniną ir tiroziną. Grįžtamasis baltymų fosforilinimas dėl antagonistinio (priešingo) kinazių ir fosfatazių veikimo yra svarbus ląstelių signalizacijos komponentas, nes fosforilintos ir nefosforilintos tikslinio baltymo būsenos gali turėti skirtingą aktyvumo lygį. Edvinas Gerhardas Krebsas ir Edmondas H. Fischeris už savo darbą kuriant šią paradigmą 1992 m. Gavo Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją.

Fosforiluojant lipidų molekules kinazėmis, svarbu kontroliuoti ląstelių membranų molekulinę sudėtį, o tai padeda nustatyti fizines ir chemines skirtingų membranų savybes. Inozitolis, junginys, panašios struktūros kaip angliavandenis, fosforilinamas kinazėmis, kad būtų sukurtas įvairus fosfoinositolio ir fosfoinositidinių lipidų rinkinys. Tada šios molekulės veikia kaip antrosios pasiuntinės, skleidžiančios signalinę informaciją visoje ląstelėje.

Nukleotidai, pagrindiniai RNR (ribonukleino rūgšties) ir DNR (dezoksiribonukleorūgšties) vienetai, turi fosfato molekulę, prijungtą prie nukleozido, junginį, sudarytą iš ribozės fragmento ir purino ar pirimidino bazę. RNR ir DNR polimeruose stuburas yra sudarytas iš pasikartojančių fosfo-ribozės vienetų. Kinazės pritvirtina fosfatą prie nukleozido, sudarydamos nukleotido monofosfatą. Pavyzdžiui, fermentas, vadinamas nukleozidų fosforilaze, atlieka šį vaidmenį, kai ląstelės pereina sintetinti nukleotidus iš perdirbtų purinų, o ne iš naujų pradinių medžiagų. Nukleozidų fosforilazę koduojančio geno mutacijos gali sukelti sunkią imuninės sistemos nepakankamumo formą.

Dietinių cukrų metabolizmas (glikolizė) apima keletą skirtingų fosforilinimo skirtingų kinazių metu. Šios fosfatų grupės galiausiai naudojamos aukštos energijos junginiui, žinomam kaip ATP (adenozino trifosfatas), sudaryti.

Kinazių inhibitoriai gali būti svarbūs gydant žmogaus ligas, kai reikia sušvelninti hiperaktyvius procesus. Pavyzdžiui, vieną žmogaus leukemijos formą - LML (lėtinę mielogeninę leukemiją) sukelia per didelis Abelsono tirozinkinazės aktyvumas. Imatinibas (Gleevec) yra cheminė medžiaga, kuri jungiasi prie šios kinazės aktyviosios vietos ir taip blokuoja fermento gebėjimą fosforilinti taikinius. Imatinibas buvo naudingas pradiniame LML gydyme; tačiau daugeliu atvejų kinazės fermentas mutuoja, todėl vaistas tampa neveiksmingas.