Proteína quinasa específica de serina/treonina
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).
En enzimología, el término proteína quinasa de serina/treonina 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 denomina fosforilación. La fosforilación de proteínas, en particular, desempeña un papel importante en una amplia gama de procesos celulares y es una modificación postraduccional muy importante.
La reacción química realizada por estas enzimas se puede escribir como
- ATP + una proteína ADP + una fosfoproteína
Así pues, 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 todas las quinasas de serina/treonina fosforilan residuos de serina o treonina en sus sustratos, seleccionan residuos específicos para fosforilarlos en función de los residuos que flanquean el sitio fosfoaceptor, que juntos forman la secuencia de consenso. Dado que los residuos de la secuencia de 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 una "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 en el genoma que codifican quinasas) permite el reconocimiento de sustratos distintos. Muchas quinasas son inhibidas por un pseudosustrato que se une a la quinasa como un sustrato real pero que carece del aminoácido que se va a fosforilar. Cuando se elimina el pseudosustrato, la quinasa puede realizar su función normal.
Números de la CE
Muchas de las proteínas quinasas de serina/treonina 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:proteína fosfotransferasa). 2.7.11.37 "proteína quinasa" era el marcador de posición genérico anterior y se dividió en varias entradas (incluida 2.7.11.1) en 2005. 2.7.11.70 "protamina quinasa" se fusionó con 2.7.11.1 en 2004.
2.7.11.- es el nivel genérico donde deben estar todas las serina/treonina quinasas.
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. Entre estos últimos, los tipos incluyen:
| Número de la CE | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| CE 2.7.11.1 | CK2, también conocido por el nómero casein kinase 2 | fue descubierto en 1954 por Burnett y Kennedy. |
| CE 2.7.11.1 | Mos/Raf kinases | forma parte de la familia MAPK Kinase y son activados 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 medicamentos contra el cáncer antimetástrico, ya que inhiben la cascada de MAPK y reducen la proliferación celular. |
| CE 2.7.11.1 | Proteína Kinase B, también conocido como Kinase AKT | El gen v-akt fue identificado como el oncogene del retrovirus AKT8. Los códigos genéticos para una kinasa de proteína. En 1987 se identificaron homólogos humanos de la proteína oncógena AKT8. En 1995 se encontró que las cinasas Akt funcionan como cinasas activadas por mitogen desde los receptores de superficie celular que activan fosfoinositida 3-kinasa. Existen tres genes de akt humanos. Las tres cinasas Akt regulan la proliferación celular y Akt2 es particularmente importante para las acciones de insulina en las células. Un objetivo principal de las cinasas Akt es la sinthasa glucógeno kinase-3. |
| CE 2.7.11.1 | Pelle | es una kinasa serina/troonina que puede fosforilarse a sí misma, y también Tube y Toll. |
| CE 2.7.11.11 | Kinase Protein A | consta de dos dominios, un pequeño dominio con varias estructuras de hoja β y un dominio mayor que contiene varios helices α. Los sitios de unión para sustrato y ATP están ubicados en la hendidura catalítica entre los dominios (o lóbulos). Cuando ATP y sustrato se unen, los dos lóbulos giran para que el grupo terminal de fosfato del ATP y el aminoácido objetivo del sustrato se muevan hacia las posiciones correctas para que la reacción catalítica tenga lugar. |
| CE 2.7.11.13 | Kinase Protein C ('PKC') | es en realidad una familia de quinasas de proteína que consiste en ~10 isozymes. Se dividen en tres subfamilias: convencionales (o clásicas), novedosas y atípicas basadas en sus segundos requisitos de mensajero. |
| EC 2.7.11.24 | Kinasas de proteína activadas por mitogen (MAPKs) | responder a estímulos extracelulares (mitógenos) y regular diversas actividades celulares, como expresión génica, mitosis, diferenciación y supervivencia celular/apoptosis. |
| CE 2.7.11.17 | Ca2+/calmodulina-dependiente de las quinasas de proteína o CaM (CAMK) | están reguladas principalmente por el Ca2+- Complejo de modulina. |
| CE 2.7.11.19 | Phosphorylase kinase | fue de hecho, la primera kinase de proteína Ser/Thr para ser descubierto (en 1959 por Krebs et al.). |
Significado clínico
La expresión de la serina/treonina quinasa (STK) se altera en muchos tipos de cáncer. Se ha demostrado un beneficio limitado de los inhibidores de la serina/treonina quinasa en el cáncer de ovario, pero se están realizando estudios para evaluar su seguridad y eficacia.
La proteína quinasa serina/treonina p90-kDa ribosomal S6 quinasa (RSK) está involucrada en el desarrollo de algunos cánceres de próstata.
La inhibición de Raf se ha convertido en el objetivo de nuevos fármacos anticancerígenos metastásicos, ya que inhiben la cascada MAPK y reducen la proliferación celular.
Véase también
- Serina proteína / fosfatasa de treonina, enzima para el proceso inverso.
- Pseudokinasa, una proteína sin actividad enzimática (pseudoenzyme). Puede estar relacionado con las proteínas de esta clase.
- ATM serine/threonine kinase, responsable del trastorno ataxia-telangiectasia.
Referencias
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Enlaces externos
- protein-serine-threonine+kinases en la Biblioteca Nacional de Medicina de EE.UU.
- KinCore (Kinase Conformational Resource)
