Proteína quinasa específica de serina/treonina

Proteína-serina/treonina quinasas
Aurora quinasa humana PDB 1mq4 [1]
Identificadores
CE nº.2.7.11.-
No CAS.9026-43-1
Bases de datos
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Una proteína quinasa de serina/treonina ( EC 2.7.11.-) es una enzima quinasa , en particular una proteína quinasa , que fosforila el grupo OH de los residuos de aminoácidos serina o treonina , que tienen cadenas laterales similares. Al menos 350 de las más de 500 proteínas quinasas humanas son serina/treonina quinasas (STK). [2]

En enzimología , el término serina/treonina proteína quinasa describe una clase de enzimas de la familia de las transferasas , que transfieren fosfatos al átomo de oxígeno de una cadena lateral de serina o treonina en las proteínas . Este proceso se llama fosforilación . La fosforilación de proteínas en particular juega un papel importante en una amplia gama de procesos celulares y es una modificación postraduccional muy importante . [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

La reacción química realizada por estas enzimas se puede escribir como

ATP + una proteína ADP + una fosfoproteína

Así, los dos sustratos de esta enzima son el ATP y una proteína , mientras que sus dos productos son el ADP y la fosfoproteína .

El nombre sistemático de esta clase de enzimas es ATP: proteína fosfotransferasa (no específica) .

Función

Las serina/treonina quinasas desempeñan un papel en la regulación de la proliferación celular, la muerte celular programada ( apoptosis ), la diferenciación celular y el desarrollo embrionario.

Selectividad

Si bien las serina/treonina quinasas fosforilan residuos de serina o treonina en sus sustratos, seleccionan residuos específicos para fosforilar en función de los residuos que flanquean el sitio fosfoaceptor, que juntos comprenden la secuencia consenso . Dado que los residuos de la secuencia consenso de un sustrato objetivo solo hacen contacto con varios aminoácidos clave dentro de la hendidura catalítica de la quinasa (generalmente a través de fuerzas hidrofóbicas y enlaces iónicos ), una quinasa generalmente no es específica de un solo sustrato, sino que puede fosforilar un "familia de sustratos" completa que comparte secuencias de reconocimiento comunes. Si bien el dominio catalítico de estas quinasas está altamente conservado , la variación de secuencia que se observa en el cinoma (el subconjunto de genes del genoma que codifican quinasas) permite el reconocimiento de distintos sustratos. Muchas quinasas son inhibidas por un pseudosustrato que se une a la quinasa como un sustrato real pero carece del aminoácido que se va a fosforilar. Cuando se elimina el pseudosustrato, la quinasa puede realizar su función normal.

Números CE

Muchas serina/treonina proteína quinasas no tienen sus propios números EC individuales y utilizan 2.7.11.1, "serina/treonina proteína quinasa no específica". Esta entrada es para cualquier enzima que fosforila proteínas mientras convierte ATP en ADP (es decir, ATP:proteínas fosfotransferasas). [10] 2.7.11.37 "proteína quinasa" era el antiguo marcador de posición genérico y se dividió en varias entradas (incluida 2.7.11.1) en 2005. [11] 2.7.11.70 "protamina quinasa" se fusionó con 2.7.11.1 en 2004. [12]

2.7.11.- es el nivel genérico donde deben ubicarse todas las serina/treonina quinasas. [13]

Tipos

Los tipos incluyen aquellos que actúan directamente como receptores unidos a la membrana ( proteína receptora serina/treonina quinasa ) y quinasas intracelulares que participan en la transducción de señales . De estos últimos, los tipos incluyen:

número CE Nombre Descripción
CE 2.7.11.1 CK2, también conocida por el nombre inapropiado de caseína quinasa 2 Fue descubierto en 1954 por Burnett y Kennedy.
CE 2.7.11.1 Quinasas Mos / Raf Forman parte de la familia MAPKK Kinase y son activadas por factores de crecimiento. La enzima funciona para estimular el crecimiento de las células. La inhibición de Raf se ha convertido en el objetivo de nuevos fármacos contra el cáncer antimetastásico, ya que inhiben la cascada MAPK y reducen la proliferación celular.
CE 2.7.11.1 Proteína quinasa B, también conocida como AKT quinasa El gen v-akt fue identificado como el oncogén del retrovirus AKT8. El gen codifica una proteína quinasa. Los homólogos humanos de la proteína oncogénica AKT8 se identificaron en 1987. En 1995 se descubrió que las Akt quinasas funcionan como quinasas activadas por mitógenos aguas abajo de los receptores de la superficie celular que activan la fosfoinositida 3-quinasa . Existen tres genes akt humanos. Las tres Akt quinasas regulan la proliferación celular y Akt2 es particularmente importante para las acciones de la insulina en las células. Un objetivo importante de las Akt quinasas es la glucógeno sintasa quinasa-3 .
CE 2.7.11.1 Pellé es una serina/treonina quinasa que puede fosforilarse a sí misma, y ​​también a Tube y Toll.
CE 2.7.11.11 Proteína quinasa A Consta de dos dominios, un dominio pequeño con varias estructuras de lámina β y un dominio más grande que contiene varias hélices α . Los sitios de unión para el sustrato y el ATP se encuentran en la hendidura catalítica entre los dominios (o lóbulos). Cuando el ATP y el sustrato se unen, los dos lóbulos giran de modo que el grupo fosfato terminal del ATP y el aminoácido objetivo del sustrato se mueven a las posiciones correctas para que tenga lugar la reacción catalítica.
CE 2.7.11.13 Proteína quinasa C ('PKC') es en realidad una familia de proteínas quinasas que consta de ~10 isoenzimas . Se dividen en tres subfamilias: convencionales (o clásicas), novedosas y atípicas según sus requisitos de segundo mensajero.
CE 2.7.11.24 Proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK) responden a estímulos extracelulares (mitógenos) y regulan diversas actividades celulares, como la expresión genética, la mitosis, la diferenciación y la supervivencia/apoptosis celular.
CE 2.7.11.17 Proteínas quinasas dependientes de Ca2+/calmodulina o CaM quinasas (CAMK) están regulados principalmente por el complejo Ca 2+ / calmodulina .
CE 2.7.11.19 Fosforilasa quinasa De hecho, fue la primera proteína quinasa Ser/Thr descubierta (en 1959 por Krebs et al. ).

Significación clínica

"La expresión de serina/treonina quinasa (STK) está alterada en muchos tipos de cáncer ". [14] Se ha demostrado un beneficio limitado de los inhibidores de la serina/treonina quinasa en el cáncer de ovario [15], pero se están llevando a cabo estudios para evaluar su seguridad y eficacia.

La serina/treonina proteína quinasa p90-kDa ribosomal S6 quinasa (RSK) participa en el desarrollo de algunos cánceres de próstata . [dieciséis]

La inhibición de Raf se ha convertido en el objetivo de nuevos fármacos contra el cáncer antimetastásico, ya que inhiben la cascada MAPK y reducen la proliferación celular.

Ver también

Referencias

  1. ^ Nowakowski, J.; Cronin, CN; McRee, DE; Knuth, MW; Nelson, CG; Pavletich, NP; Rogers, J.; Sang, antes de Cristo; Scheibe, DN; Swanson, RV; Thompson, DA (2002). "Estructuras de las proteínas quinasas Aurora-A, FAK y EphA2 relacionadas con el cáncer de cristalografía de nanovolumen". Estructura . 10 (12): 1659-1667. doi : 10.1016/S0969-2126(02)00907-3 . PMID  12467573.
  2. ^ Modi, V; Dunbrack, RL (24 de diciembre de 2019). "Una alineación de secuencias múltiples estructuralmente validada de 497 dominios de proteína quinasa humana". Informes científicos . 9 (1): 19790. Código bibliográfico : 2019NatSR...919790M. doi :10.1038/s41598-019-56499-4. PMC 6930252 . PMID  31875044. 
  3. ^ Damuni Z, Reed LJ (1988). "Purificación y propiedades de una protamina quinasa y una caseína quinasa tipo II de mitocondrias de riñón bovino". Arco. Bioquímica. Biofísica . 262 (2): 574–84. doi :10.1016/0003-9861(88)90408-0. PMID  2835010.
  4. ^ Baggio B, Pinna LA, Moret V, Siliprandi N (1970). "Un procedimiento simple para la purificación de fosvitina quinasa de hígado de rata". Biochim. Biofísica. Acta . 212 (3): 515–7. doi :10.1016/0005-2744(70)90261-5. PMID  5456997.
  5. ^ Jergil B, Dixon GH (1970). "Protamina quinasa de testículo de trucha arco iris. Purificación y caracterización parcial". J. Biol. química . 245 (2): 425–34. doi : 10.1016/S0021-9258(18)63408-8 . PMID  4312674.
  6. ^ Langan TA (1969). "Acción de la histona quinasa dependiente de adenosina 3',5'-monofosfato in vivo". J. Biol. química . 244 (20): 5763–5. doi : 10.1016/S0021-9258(18)63626-9 . PMID  4310608.
  7. ^ Takeuchi M, Yanagida M (1993). "Un papel mitótico para una nueva proteína quinasa de levadura de fisión dsk1 con fosforilación y localización dependiente de la etapa del ciclo celular". Mol. Biol. Celúla . 4 (3): 247–60. doi :10.1091/mbc.4.3.247. PMC 300923 . PMID  8485317. 
  8. ^ NF; Lützelberger, M; Weigmann, H; Klingenhoff, A; Shenoy, S; Käufer, NF (1997). "Análisis funcional de la proteína quinasa Prp4 de levadura de fisión implicada en el empalme de pre-ARNm y el aislamiento de un supuesto homólogo de mamífero". Ácidos nucleicos Res . 25 (5): 1028–35. doi :10.1093/nar/25.5.1028. PMC 146536 . PMID  9102632. 
  9. ^ Wang Y, Hofmann TG, Runkel L, Haaf T, Schaller H, Debatin K, Hug H (2001). "Aislamiento y caracterización de ADNc para la proteína quinasa HIPK2". Biochim. Biofísica. Acta . 1518 (1–2): 168–72. doi :10.1016/S0167-4781(00)00308-0. PMID  11267674.
  10. ^ "ENZIMA - 2.7.11.1 proteína quinasa serina / treonina no específica". enzima.expasy.org . Consultado el 25 de diciembre de 2023 .
  11. ^ "ENZIMA KEGG: 2.7.1.37". www.genome.jp . Consultado el 25 de diciembre de 2023 .
  12. ^ "ENZIMA KEGG: 2.7.1.70". www.genome.jp . Consultado el 25 de diciembre de 2023 .
  13. ^ "CE 2.7.11". iubmb.qmul.ac.uk . Consultado el 25 de diciembre de 2023 .
  14. ^ Capra, María; Nuciforo, Paolo Giovanni; Confalonieri, Stefano; Cuarto, Micaela; Bianchi, Marco; Nebuloni, Manuela; Boldorini, Renzo; Pallotti, Francesco; Viale, Giuseppe; Gishizky, Mikhail L.; Draetta, Giulio F.; Fiore, Pier Paolo Di (15 de agosto de 2006). "Alteraciones frecuentes en la expresión de serina/treonina quinasas en cánceres humanos". Investigación sobre el cáncer . 66 (16): 8147–8154. doi :10.1158/0008-5472.CAN-05-3489. PMID  16912193.
  15. ^ Ciccone, Marcia A.; Maoz, Asaf; Casabar, Jennifer K.; Machida, Hiroko; Mabuchi, Seiji; Matsuo, Koji (2 de julio de 2016). "Resultado clínico del tratamiento con inhibidores de la serina-treonina quinasa en el cáncer de ovario epitelial recurrente: una revisión sistemática de la literatura". Opinión de expertos sobre medicamentos en investigación . 25 (7): 781–796. doi :10.1080/13543784.2016.1181748. PMC 7534810 . PMID  27101098. 
  16. ^ Clark, DE; Errington, TM; Smith, JA; Frierson, HF; Weber, MJ; Lannigan, DA (15 de abril de 2005). "La proteína quinasa serina / treonina, quinasa ribosomal S6 p90, es un regulador importante de la proliferación de células de cáncer de próstata". Investigación sobre el cáncer . 65 (8): 3108–3116. doi :10.1158/0008-5472.CAN-04-3151. PMID  15833840.

enlaces externos

  • proteína-serina-treonina + quinasas en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
  • KinCore (recurso conformacional de quinasa)
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