Серин / треонин протеинкиназы ( ЕС 2.7.11.- ) является киназа фермента , который фосфорилирует группу ОН серина или треонина (которые имеют сходные боковые цепи). По меньшей мере 125 из 500+ протеинкиназ человека являются серин / треонинкиназами (STK). [2]
Протеин-сериновые / треониновые киназы | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
ЕС нет. | 2.7.11.- | |||||||
№ CAS | 9026-43-1 | |||||||
Базы данных | ||||||||
IntEnz | Просмотр IntEnz | |||||||
BRENDA | BRENDA запись | |||||||
ExPASy | Просмотр NiceZyme | |||||||
КЕГГ | Запись в KEGG | |||||||
MetaCyc | метаболический путь | |||||||
ПРИАМ | профиль | |||||||
Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
Генная онтология | Amigo / QuickGO | |||||||
|
В энзимологии термин серин / треониновая протеинкиназа описывает класс ферментов в семействе трансфераз , которые переносят фосфаты к атому кислорода сериновой или треониновой боковой цепи в белках . Этот процесс называется фосфорилированием . В частности, фосфорилирование белков играет важную роль в широком спектре клеточных процессов и является очень важной посттрансляционной модификацией . [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
Химическая реакция, осуществляемая этими ферментами, может быть записана как
- АТФ + белок АДФ + фосфопротеин
Таким образом, двумя субстратами этого фермента являются АТФ и белок , а двумя его продуктами являются АДФ и фосфопротеин .
Систематическое название данного фермента класс АТФ: белок фосфотрансфераза (неспецифический) .
Регулирование
Рецепторы серин / треонинкиназ играют роль в регуляции пролиферации клеток, запрограммированной гибели клеток ( апоптоза ), дифференцировке клеток и эмбриональном развитии.
Селективность
Хотя все серин / треониновые киназы фосфорилируют остатки серина или треонина в своих субстратах, они выбирают специфические остатки для фосфорилирования на основе остатков, фланкирующих сайт фосфоакцептора, которые вместе составляют консенсусную последовательность . Поскольку остатки консенсусной последовательности субстрата-мишени контактируют только с несколькими ключевыми аминокислотами в каталитической щели киназы (обычно через гидрофобные силы и ионные связи ), киназа обычно не специфична для одного субстрата, но вместо этого может фосфорилировать целое «семейство субстратов», которое имеет общие последовательности распознавания. Хотя каталитический домен этих киназ является высококонсервативным , вариация последовательности, наблюдаемая в киноме (подмножество генов в геноме, кодирующих киназы), обеспечивает распознавание различных субстратов. Большинство киназ ингибируется псевдосубстратом, который связывается с киназой как настоящий субстрат, но не имеет аминокислоты, которая должна фосфорилироваться. Когда псевдосубстрат удаляется, киназа может выполнять свою нормальную функцию.
Номера ЕС
Многие серин / треониновые протеинкиназы не имеют собственных индивидуальных номеров EC и используют «2.7.11.1». Раньше они были включены в номер ЕС «2.7.1.37», который был общим номером ЕС для любого фермента, который фосфорилирует белки при преобразовании АТФ в АДФ (т.е. АТФ: протеинфосфотрансферазы).
Типы
Типы включают те, которые действуют непосредственно как рецепторы ( рецепторный белок серин / треонинкиназа ) и внутриклеточные сигнальные пептиды и белки . Из последних к типам относятся:
Номер ЕС | Имя | Описание |
---|---|---|
EC 2.7.11.1 | СК2, также известный под неправильным названием казеинкиназа 2 | был открыт в 1954 году Бернеттом и Кеннеди. |
EC 2.7.11.11 | Протеинкиназа А | состоит из двух доменов: небольшого домена с несколькими β-листовыми структурами и большого домена, содержащего несколько α-спиралей . Сайты связывания субстрата и АТФ расположены в каталитической щели между доменами (или долями). Когда АТФ и субстрат связываются, две доли вращаются таким образом, что конечная фосфатная группа АТФ и целевая аминокислота субстрата перемещаются в правильные положения для каталитической реакции. |
EC 2.7.11.13 | Протеинкиназа C (PKC) | фактически представляет собой семейство протеинкиназ, состоящее из ~ 10 изоферментов . Они делятся на три подсемейства: обычные (или классические), новые и нетипичные в зависимости от их требований к вторичному мессенджеру. |
EC 2.7.11.1 | Киназы Mos / Raf | являются частью семейства киназ MAPKK и активируются факторами роста. Фермент действует, чтобы стимулировать рост клеток. Ингибирование Raf стало мишенью для новых антиметастатических противораковых препаратов, поскольку они ингибируют каскад MAPK и уменьшают пролиферацию клеток. |
EC 2.7.11.24 | Митоген-активированные протеинкиназы (MAPK) | реагируют на внеклеточные стимулы (митогены) и регулируют различные клеточные активности, такие как экспрессия генов, митоз, дифференцировка и выживаемость / апоптоз клеток. |
EC 2.7.11.17 | Ca2 + / кальмодулин-зависимые протеинкиназы или CaM-киназы (CAMK) | в первую очередь регулируются комплексом Ca 2+ / кальмодулин . |
EC 2.7.11.19 | Киназа фосфорилазы | фактически была первой обнаруженной протеинкиназой Ser / Thr (в 1959 г. Krebs et al. ). |
EC 2.7.1.37 | Протеинкиназа B, также известная как киназа AKT | V-Akt ген был идентифицирован как онкоген из ретровируса AKT8. Ген кодирует протеинкиназу. Человеческие гомологи онкогенного белка AKT8 были идентифицированы в 1987 г. К 1995 г. было обнаружено, что киназы Akt действуют как митоген-активируемые киназы ниже рецепторов клеточной поверхности, которые активируют фосфоинозитид 3-киназу . Существуют три гена akt человека. Все три киназы Akt регулируют пролиферацию клеток, а Akt2 особенно важен для действия инсулина в клетках. Основной мишенью киназ Akt является киназа-3 гликогенсинтазы . |
EC 2.7.1.37 | Пелле | представляет собой серин / треониновые киназы, которые могут фосфорилировать себя, а также Tube и Toll. |
Клиническое значение
Экспрессия серин / треонинкиназы (STK) изменяется при многих типах рака . [2] Ограниченная польза ингибиторов серин / треонинкиназы была продемонстрирована при раке яичников [10], но исследования по оценке их безопасности и эффективности продолжаются.
Серин / треониновая протеинкиназа p90-kDa рибосомная S6-киназа (RSK) участвует в развитии некоторых видов рака простаты . [11]
Ингибирование Raf стало мишенью для новых антиметастатических противораковых препаратов, поскольку они ингибируют каскад MAPK и уменьшают пролиферацию клеток.
Смотрите также
- Белковая серин / треонинфосфатаза , фермент для обратного процесса
- Псевдокиназа , белок без ферментативной активности ( псевдофермент ). Его можно отнести к белкам этого класса.
Рекомендации
- ^ Новаковски, J .; Кронин, CN; McRee, DE; Кнут, МВт; Нельсон, CG; Павлетич, Н.П .; Rogers, J .; Пел, Британская Колумбия; Scheibe, DN; Swanson, RV; Томпсон, Д.А. (2002). «Структуры связанных с раком протеинкиназ Aurora-A, FAK и EphA2 из нанообъемной кристаллографии». Структура . 10 (12): 1659–1667. DOI : 10.1016 / S0969-2126 (02) 00907-3 . PMID 12467573 .
- ^ a b http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/content/full/66/16/8147 «Частые изменения экспрессии сериновых / треониновых киназ при раке человека» Capra et al. Исследования рака. 2006 г.
- ^ Дамуни З., Рид Л. Дж. (1988). «Очистка и свойства протаминкиназы и казеинкиназы типа II из митохондрий бычьих почек». Arch. Биохим. Биофиз . 262 (2): 574–84. DOI : 10.1016 / 0003-9861 (88) 90408-0 . PMID 2835010 .
- ^ Баджо Б., Пинна Л.А., Морет В., Силипранди Н. (1970). «Простая процедура очистки фосвитинкиназы печени крысы». Биохим. Биофиз. Acta . 212 (3): 515–7. DOI : 10.1016 / 0005-2744 (70) 90261-5 . PMID 5456997 .
- ^ Джергил Б., Диксон Г. Х. (1970). «Протаминкиназа из семенников радужной форели. Частичная очистка и характеристика». J. Biol. Chem . 245 (2): 425–34. PMID 4312674 .
- ^ Ланган Т.А. (1969). «Действие аденозин-3 ', 5'-монофосфат-зависимой гистоновой киназы in vivo». J. Biol. Chem . 244 (20): 5763–5. PMID 4310608 .
- ^ Такеучи М., Янагида М. (1993). «Митотическая роль новой протеинкиназы делящихся дрожжей dsk1 с фосфорилированием и локализацией, зависимыми от стадии клеточного цикла» . Мол. Биол. Cell . 4 (3): 247–60. DOI : 10.1091 / mbc.4.3.247 . PMC 300923 . PMID 8485317 .
- ^ NF; Lützelberger, M; Вейгманн, H; Клингенхофф, А; Шеной, S; Койфер, Н.Ф. (1997). «Функциональный анализ протеинкиназы Prp4 делящихся дрожжей, участвующей в сплайсинге пре-мРНК и выделении предполагаемого гомолога млекопитающих» . Nucleic Acids Res . 25 (5): 1028–35. DOI : 10.1093 / NAR / 25.5.1028 . PMC 146536 . PMID 9102632 .
- ^ Ван И, Хофманн Т.Г., Рункель Л., Хааф Т., Шаллер Х., Дебатин К., Хуг Х (2001). «Выделение и характеристика кДНК протеинкиназы HIPK2». Биохим. Биофиз. Acta . 1518 (1-2): 168–72. DOI : 10.1016 / S0167-4781 (00) 00308-0 . PMID 11267674 .
- ^ Чикконе, Марсия А .; Маоз, Асаф; Casabar, Jennifer K .; Мачида, Хироко; Мабучи, Сейджи; Мацуо, Кодзи (13 мая 2016 г.). «Клинические результаты лечения ингибиторами серин-треонинкиназы при рецидивирующем эпителиальном раке яичников: систематический обзор литературы» . Заключение эксперта по исследуемым препаратам . 25 (7): 781–796. DOI : 10.1080 / 13543784.2016.1181748 . ISSN 1354-3784 . PMC 7534810 . PMID 27101098 .
- ^ http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/content/abstract/65/8/3108 «Серин / треониновая протеинкиназа, рибосомальная S6-киназа p90, является важным регулятором пролиферации раковых клеток простаты» Исследования рака. 2005 г.
Внешние ссылки
- протеин-серин-треонин + киназы в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)