Hva er syklinavhengig kinase?

Cyclin-avhengig kinase, eller CDK, er en type enzymatisk protein som er bosatt i eukaryote celler og spiller en nøkkelrolle i cellulær metabolisme og fornyelse, en serie biologiske prosesser samlet referert til som cellesyklusen. Flere proteinkinaser er også klassifisert som gener, og utgjør omtrent 2 prosent av alle menneskelige gener. Mekanismen for syklinavhengig kinaseaktivitet er basert på fosforylering, eller prosessen med å bidra med fosfatgrupper til å substrere proteiner. For at et protein skal modifiseres ved fosforylering, må det imidlertid danne et kompleks med en annen type protein kjent som cyklin. Dette er grunnen til at dette spesielle spesialiserte proteinet kalles syklinavhengig kinase.

Bortsett fra å regulere cellulær funksjon, gir den andre signifikante aktiviteten assosiert med syklinavhengig kinase banen for signaltransduksjon. Med andre ord, celler er i stand til å kommunisere med hverandre ved å verve syklinavhengige kinase-enzymer for å tjene som kjemisk mEssengers. Selv om denne prosessen kan være fascinerende for biologientusiaster, er den av primær interesse for det medisinske samfunnet på grunn av dens implikasjoner i utviklingen av sykdom. Faktisk anses nedsatt signaltransduksjon som stort sett er ansvarlig for begynnelsen av mange sykdommer, inkludert hjertesykdommer, diabetes, kreft og mange autoimmune lidelser.

En av de mest lovende anvendelsene angående behandling av slike sykdommer er muligheten for å avskjære syklinavhengig kinaseaktivitet i celler. Faktisk har noen få medisiner designet for å målrette og hemme syklinavhengig kinase vist seg å fremme apoptose, eller cellulær død. Dette resultatet er spesielt betydelig når det gjelder bekjempelse av tumorvekst og spredning av kreft. I tillegg ser disse medikamentene ut til å påvirke nøytrofile granulocytter, som bidrar til utvikling av kroniske inflammatoriske tilstander som ArthRitis. Siden disse medikamentene også kan påvirke den syklinavhengige kinasemedierte banen og føre til uønskede bivirkninger, er mer forskning nødvendig for å sikre at bare reseptorceller er målrettet.

Det er også forskjellige typer syklinavhengige kinaseproteiner som kan målrettes for å forhindre en rekke reaksjoner. For eksempel kan hemming av syklinavhengig kinase 2 bidra til å avskrekke hårtap som ofte oppstår mens den blir behandlet med cellegift, mens manipulering av syklinavhengig kinase 4 kan påvirke reguleringen av RB, et protein koblet til tumorundertrykkelse.

Proteinkinaser fungerer også annerledes mot cellulær regulering. Mens hver type initierer fosforylering ved å låne en fosfatgruppe fra adenosin-5-trifosfat (ATP), må den også kunne feste fosfatene til en tilgjengelig hydroksylgruppe som tilhører en av tre aminosyrer. Flertallet av kinaser oppnår dette ved å velge aminosyrene serin og treonin, mens andre oppsøker tYrosine. Imidlertid er det noen få som er kompatible med alle tre.