proteiinikinaasit

Proteiinikinaasit ovat entsyymejä, jotka katalysoivat fosforylaatiotapahtumia siirtämällä fosfaattiryhmän adenosin trifosfaattia (ATP) proteiinien aminohapoille. Fosforylaatio muuttaa substraatin konformaatioita, aktiivisuutta sekä paikallistumaa soluissa, ja se on keskeinen mekanismi solujen signaalinsiirrossa.

Kinaasit voidaan jakaa pääosin seriinine/treoniinikinaaseihin sekä tyrosiinikinaaseihin; on myös kaksoiskinaaseja (dual-specificity kinases), jotka voivat fosforyloida sekä seriin-, treoni- että tyrosiinihäviöitä. Proteiinikinaasit voivat olla solunsisäisiä entsyymejä tai reseptorikinaaseja, kuten reseptorityrosiini-kinaaseja (RTK), jotka vastaanottavat ulkoisia signaaleja ja aktivoivat sisäisiä signaalireittejä. Esimerkkejä ovat PKA (ser/treoniinihidraatio), PKC, Src-sukuinen tyrosiini-kinaasi sekä RTK-tyypin kinasiaseja kuten EGFR.

Kinaasit omaavat tyypillisesti konserveerattuja rakenteellisia osia, kuten ATP:n sidontaan tarkoitetun VAIK-tyyppisen lysin-alueen, aktivaatiolohkon HRD-motiivin sekä DFG-motiivin, jonka konformaatio vaihtelee aktiivisen ja inaktiivisen tilan välillä. Aktivaatio voi vaatia fosforylaatiota tai allosteerista säätelyä erilaisten kofaktoreiden ja proteiinien avulla. Sääntelyyn osallistuvat lisäksi fosfataasit, Ca2+/CaM, cAMP- ja monet muut signaalivirtaukset sekä alkylaatio/ubikvitinaatio.

Kinaasit ovat olennaisia solujen jakautumisessa, aineenvaihdunnassa ja kehityksessä. Häiriöt kinaasien toiminnassa liittyvät lukemattomiin sairauksiin, kuten syöpiin, autoimmuunisairauksiin ja neurodegeneratiivisiin tiloihin. Kinaiinin estäjät ovat keskeinen luokka syövän hoidossa, tyrosiinikinaasin estäjät (esim. imatinib, gefitinib) ja muut kinaiinireitin kohdennetut lääkkeet ovat arkipäivää nykylääketieteessä. Vastustuskyky ja kliininen monimutkaisuus ovat nesteessä, mikä vaatii jatkuvaa tutkimusta uusien terapeuttisten strategioiden kehittämiseksi.