サイクリン依存性キナーゼとは何ですか?

サイクリン依存性キナーゼ、またはCDKは、真核細胞に存在し、細胞代謝および再生、細胞周期と総称される一連の生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たす酵素タンパク質の一種である。いくつかのプロテインキナーゼも遺伝子として分類され、すべてのヒト遺伝子の約2%を占めています。 CDK活性のメカニズムは、リン酸化、または基質タンパク質にリン酸基を寄与するプロセスに基づいている。しかしながら、タンパク質がリン酸化によって修飾されるためには、それはサイクリンとして知られる別の種類のタンパク質と複合体を形成しなければならない。これが、この特定の特殊タンパク質がサイクリン依存性キナーゼと呼ばれる理由です。

細胞機能の調節以外に、サイクリン依存性キナーゼに関連する他の重要な活性は、シグナル伝達のための経路を提供することである。言い換えれば、細胞は化学的メッセンジャーとして働くためにCDK酵素を取り込むことによって互いに通信することができる。このプロセスは生物愛好家にとって魅力的かもしれませんが、病気の発症に関与しているため、医学界にとって大きな関心事です。事実、シグナル伝達の障害は、心臓病、糖尿病、癌、および多くの自己免疫疾患を含む多くの疾患の発症に大きく関与すると考えられている。

このような疾患の治療に関する最も有望な用途の1つは、細胞におけるサイクリン依存性キナーゼ活性を遮断する可能性である。実際、CDKを標的とし、阻害するために設計されたいくつかの薬物は、アポトーシスまたは細胞死を促進することが示されている。この結果は、腫瘍の増殖と癌の蔓延との戦いにおいて特に重要である。さらに、これらの薬物は、関節炎などの慢性炎症状態の進行に寄与する好中球顆粒球に影響を及ぼすようである。しかしながら、これらの薬物はまた、サイクリン依存性キナーゼ媒介経路に影響を及ぼし、望ましくない副作用を引き起こす可能性があるので、受容体細胞のみを標的とするためにはより多くの研究が必要である。

様々な反応を防ぐのに役立つ標的とされ得るCDKタンパク質の異なる種類も存在する。例えば、サイクリン依存性キナーゼ2の阻害は、化学療法で治療される間にしばしば生じる脱毛を抑制するのに役立ち、サイクリン依存性キナーゼ4を操作することは、腫瘍抑制に関連するタンパク質であるRbの調節に影響を及ぼし得る。

プロテインキナーゼはまた、細胞の調節に対して異なる働きをする。各タイプは、アデノシン-5-三リン酸(ATP)からリン酸基を借用してリン酸化を開始するが、3つのアミノ酸のうちの1つに属する利用可能なヒドロキシル基にリン酸を結合させることもできなければならない。大部分のキナーゼは、セリンおよびスレオニンのアミノ酸を選択することによってこれを達成し、一方、他のものはチロシンを探索する。しかし、3つすべてと互換性のあるものがいくつかあります。