proteinkinas

Proteinkinaser är en grupp enzymer som överför en fosfatgrupp från ATP till specifika aminosyror i proteiner, vanligtvis serin, treonin eller tyrosin. Fosforyleringen kan förändra proteinernas aktivitet, stabilitet eller lokalisering och påverka deras interaktioner med andra molekyler. På så sätt fungerar proteinkinaser som en central mekanism i cellens signaltransduktion och reglerar många cellulära processer.

Proteinkinaser delas vanligtvis in i huvudkategorierna serin-/treonin-kinaser, tyrosinkinaser och dual-specificity-kinaser. Receptorkinaser är membranbundna enzymer som aktiveras av extracellulära signaler, medan icke-receptorkinaser verkar i cytoplasman eller cellkärnan. Exempel på serin-/treonin-kinaser är PKA, PKC och AKT; tyrosinkinaser inkluderar receptorkinaser som EGFR samt cytoplasmatiska kinaser som JAK-familjen; dual-specificity-kinaser innefattar vissa MAPKKs som kan fosforylera både serin/treonin och tyrosin.

Proteinkinasernas aktiva kärna innehåller en ATP-bindande ficka och kräver ofta Mg2+ som kofaktor. Aktiviteten regleras genom fosforylering eller de-fosforylering av kinases själva eller av deras regulatoriska proteiner, samt genom subcellulär lokalisering, scaffold-proteiner och allostera ligander. Inhibering kan ske genom konkurrerande ATP-bindning eller via proteinhämmare.

Proteinkinaser styr många centrala biologiska processer, inklusive cellcykel, metabolism, apoptos och utveckling, genom att snabbt ändra fosforyleringsstatusen hos olika substrat. Deras aktivitet svarar på signaler som tillväxtfaktorer, stress eller hormonella stimuli.

Fördelen kliniskt är att dysreglerade proteinkinaser ofta är inblandade i sjukdomar, särskilt cancer, inflammatoriska och neurodegenerativa tillstånd. Kinashämmare är därför en viktig läkemedelsklass; exempel inkluderar imatinib som riktar sig mot BCR-ABL-tyrosinkinaset i vissa leukemier och tyrosinkinashämmare som riktar EGFR, ALK och andra kinases.