Domena kinazy białkowej

Domena kinazy białkowej
Struktura podjednostki katalitycznej kinazy białkowej zależnej od cAMP.
Identyfikatory
Symbol	Pkinaza
Pfam	PF00069
InterPro	IPR000719
MĄDRY	TyrKc
PROZYT	PDOC00100
SCOP2	13:00 / ZAKRES / SUPFAM
Nadrodzina OPM	186
CDD	cd00180
Błona	3
Dostępne struktury białkowe: Pfam   konstrukcje / ECOD   WPB RCSB WPB ; PDBe ; PDBj Suma PDB podsumowanie struktury

Domena kinazy białkowej jest strukturalnie konserwatywną domeną białkową zawierającą funkcję katalityczną kinaz białkowych . Kinazy białkowe to grupa enzymów , które przenoszą grupę fosforanową na białka w procesie zwanym fosforylacją. Działa jako włącznik/wyłącznik wielu procesów komórkowych, w tym metabolizmu, transkrypcji, progresji cyklu komórkowego, przegrupowania cytoszkieletu i ruchu komórek, apoptozy i różnicowania. Działają również w rozwoju embrionalnym, reakcjach fizjologicznych oraz w układzie nerwowym i odpornościowym. Nieprawidłowa fosforylacja powoduje wiele chorób u ludzi, w tym raka, a leki wpływające na fosforylację mogą leczyć te choroby.

Kinazy białkowe posiadają podjednostkę katalityczną, która przenosi gamma fosforan z trifosforanów nukleozydów (prawie zawsze ATP ) na łańcuch boczny aminokwasu w białku, powodując zmiany konformacyjne i/lub dynamiczne wpływające na funkcję białka. Enzymy te dzielą się na dwie szerokie klasy, charakteryzujące się specyficznością substratową: specyficzne dla seryny/treoniny i specyficzne dla tyrozyny .

Funkcjonować

kinazy białkowej została zachowana ewolucyjnie od Escherichia coli do Homo sapiens . Kinazy białkowe odgrywają rolę w wielu procesach komórkowych, w tym w podziale, proliferacji, apoptozie i różnicowaniu. Fosforylacja zwykle skutkuje funkcjonalną zmianą docelowego białka poprzez zmianę struktury, dynamiki, aktywności enzymatycznej, lokalizacji komórkowej lub powiązania z innymi białkami.

Struktura

Struktura kinazy Aurora A (PDB: 3E5A) ze znakowanymi elementami struktury drugorzędowej

Podjednostki katalityczne kinaz białkowych są wysoce konserwatywne i określono struktury ponad 280 z około 500 ludzkich domen kinaz, co umożliwiło opracowanie dużych badań nad inhibitorami specyficznymi dla kinaz do leczenia wielu chorób.

Eukariotyczne kinazy białkowe to enzymy należące do bardzo rozległej rodziny białek, które mają wspólny konserwatywny rdzeń katalityczny, wspólny zarówno dla białkowych kinaz serynowo/treoninowych, jak i tyrozynowych. Domena składa się z dwóch subdomen zwanych domenami N- i C-końcowymi. Domena N-końcowa składa się z pięciu arkusza beta i helisy alfa zwana C-helisą, a domena C-końcowa zwykle składa się z sześciu helis alfa (oznaczonych jako D, E, F, G, H i I). Domena C-końcowa zawiera dwie długie pętle, zwane pętlą katalityczną i pętlą aktywacyjną, które są niezbędne dla aktywności katalitycznej. Pętla katalityczna zawiera „motyw HRD” (dla sekwencji aminokwasów His-Arg-Asp), którego reszta kwasu asparaginowego oddziałuje bezpośrednio z grupą hydroksylową docelowej reszty seryny, treoniny lub tyrozyny, która jest fosforylowana.

Pętla aktywacyjna zaczyna się od motywu DFG (dla sekwencji aminokwasów Asp-Phe-Gly), który pomaga wiązać ATP i magnez w miejscu aktywnym. Ogólnie rzecz biorąc, stan lub konformację kinazy można sklasyfikować jako DFGin lub DFGout , w zależności od tego, czy reszta Asp motywu DFG znajduje się w miejscu aktywnym, czy poza nim. W postaci aktywnej kilka pierwszych reszt pętli aktywacyjnej przyjmuje specyficzną formę konformacji DFGin. Niektóre nieaktywne struktury mogą przyjąć jedną z kilku innych konformacji DFGin, podczas gdy inne nieaktywne struktury to DFGout.

Przykłady

Poniżej znajduje się lista ludzkich białek zawierających domenę kinazy białkowej:

AAK1 ; AATK ; ABL1 ; ABL2 ; ACVR1 ; ACVR1B ; ACVR1C ; ACVR2A ; ACVR2B ; ACVRL1 ; AKT1 ; AKT2 ; AKT3 ; ALKA ; AMHR2 ; ANKK1 ; ARAF ; AURKA ; AURKB ; AURKC ; AXL ; BLK ; BMP2K ; BMPR1A ; BMPR1B ; BMPR2 ; BMX ; BRAF ; BRSK1 ; BRSK2 ; BTK ; BUB1 ; BUB1B ; CAMK1 ; CAMK1D ; CAMK1G ; CAMK2A ; CAMK2B ; CAMK2D ; CAMK2G ; CAMK4 ; CAMKK1 ; CAMKK2 ; CAMKV ; KASKA ; CDC42BPA ; CDC42BPB ; CDC42BPG ; CDC7 ; CDK1 ; CDK10 ; CDK11A; CDK11B ; CDK12 ; CDK13 ; CDK14; CDK15 ; CDK16; CDK17; CDK18; CDK19; CDK2 ; CDK20 ; CDK3 ; CDK4 ; CDK5 ; CDK6 ; CDK7 ; CDK8 ; CDK9 ; CDKL1 ; CDKL2 ; CDKL3 ; CDKL4 ; CDKL5 ; CHEK1 ; CHEK2 ; CZUK ; CIT ; CLK1 ; CLK2 ; CLK3 ; CLK4 ; CSF1R ; CSK ; CSNK1A1 ; CSNK1A1L ; CSNK1D ; CSNK1E ; CSNK1G1 ; CSNK1G2 ; CSNK1G3 ; CSNK2A1 ; CSNK2A2 ; CSNK2A3 ; DAPK1 ; DAPK2 ; DAPK3 ; DCLK1 ; DCLK2 ; DCLK3 ; DDR1 ; DDR2 ; DMPK ; DSTYK ; DYRK1A ; DYRK1B ; DYRK2 ; DYRK3 ; DYRK4 ; EGFR ; EIF2AK1 ; EIF2AK2 ; EIF2AK3 ; EIF2AK4 ; EPHA1 ; EPHA10 ; EPHA2 ; EPHA3 ; EPHA4 ; EPHA5 ; EPHA6 ; EPHA7 ; EPHA8 ; EPHB1 ; EPHB2 ; EPHB3 ; EPHB4 ; EPHB6 ; ERBB2 ; ERBB3 ; ERBB4 ; ERN1 ; ERN2 ; FER ; FES ; FGFR1 ; FGFR2 ; FGFR3 ; FGFR4 ; FGR ; FLT1 ; FLT3 ; FLT4 ; FRK ; FYN ; GAK ; GRK1 ; GRK2 ; GRK3 ; GRK4 ; GRK5 ; GRK6 ; GRK7 ; GSG2 ; GSK3A ; GSK3B ; GUCY2C ; GUCY2D ; GUCY2F ; HCK ; HIPK1 ; HIPK2 ; HIPK3 ; HIPK4 ; przystojniak; CK ; IGF1R ; IKBKB ; IKBKE ; ILK ; INSR ; INSRR ; IRAK1 ; IRAK2 ; IRAK3 ; IRAK4 ; ITK ; JAK1 ; JAK2 ; JAK3 ; KALRN ; KDR ; ZESTAW ; KSR1 ; KSR2 ; LATS1 ; LATS2 ; LCK ; LIMK1 ; LIMK2 ; LMTK2 ; LMTK3 ; LRRK1 ; LRRK2 ; LTK ; LYNA ; MAK ; MAP2K1 ; MAP2K2 ; MAP2K3 ; MAP2K4 ; MAP2K5 ; MAP2K6 ; MAP2K7 ; MAP3K1 ; MAP3K10 ; MAP3K11 ; MAP3K12 ; MAP3K13 ; MAP3K14 ; MAP3K15 ; MAP3K19 ; MAP3K2 ; MAP3K20 ; MAP3K21 ; MAP3K3 ; MAP3K4 ; MAP3K5 ; MAP3K6 ; MAP3K7 ; MAP3K8 ; MAP3K9 ; MAP4K1 ; MAP4K2 ; MAP4K3 ; MAP4K4 ; MAP4K5 ; MAPK1 ; MAPK10 ; MAPK11 ; MAPK12 ; MAPK13 ; MAPK14 ; MAPK15 ; MAPK3 ; MAPK4 ; MAPK6 ; MAPK7 ; MAPAK8 ; MAPK9 ; MAPKAPK2 ; MAPKAPK3 ; MAPKAPK5 ; ZNAK1 ; MARK2 ; MARK3 ; MARK4 ; MASZT1 ; MASZT2 ; MASZT3 ; MASZT4 ; MASZT ; MATK ; MELK ; MERTK ; MET ; MINKA1 ; MKNK1 ; MKNK2 ; MLKL ; MOK ; MOS ; MST1R ; PIŻMO ; MYLK ; MYLK2 ; MYLK3 ; MYLK4 ; MYO3A ; MYO3B; NEK1 ; NEK10 ; NEK11 ; NEK2 ; NEK3 ; NEK4 ; NEK5 ; NEK6 ; NEK7 ; NEK8 ; NEK9 ; NIM1K ; NLK ; NPR1 ; NPR2 ; NRBP1 ; NRBP2 ; NRK ; NTRK1 ; NTRK2 ; NTRK3 ; NUAK1 ; NUAK2 ; OBSCN ; OXSR1 ; PAK1 ; PAK2 ; PAK3 ; PAK4 ; PAK5 ; PAK6 ; PAN3 ; PASK ; PBK ; PDGFRA ; PDGFRB ; PDIK1L ; PDPK1 ; PDPK2P ; SZCZYT1 ; SZCZYT3 ; PHKG1 ; PHKG2 ; PIK3R4 ; PIM1 ; PIM2 ; PIM3 ; RÓŻOWY1 ; PKDCC ; PKMYT1 ; PKN1 ; PKN2 ; PKN3 ; PLK1 ; PLK2 ; PLK3 ; PLK4 ; PLK5 ; PNCK ; POMK ; PRKAA1 ; PRKAA2 ; PRKACA ; PRKACB ; PRKACG ; PRKCA ; PRKCB ; PRKCD ; PRKCE ; PRKCG ; PRKCH ; PRKCI ; PRKCQ ; PRKCZ ; PRKD1 ; PRKD2 ; PRKD3 ; PRKG1 ; PRKG2 ; PRKX ; PRKY ; PRPF4B ; PSKH1 ; PSKH2 ; PTK2 ; PTK2B ; PTK6 ; PTK7 ; PXK ; RAF1 ; RET ; RIOK1 ; RIOK2 ; RIOK3 ; RIPK1 ; RIPK2 ; RIPK3 ; RIPK4 ; RNASEL ; SKAŁA1 ; SKAŁA2 ; ROR1 ; ROR2 ; ROS1 ; RPS6KA1 ; RPS6KA2 ; RPS6KA3 ; RPS6KA4 ; RPS6KA5 ; RPS6KA6 ; RPS6KB1 ; RPS6KB2 ; RPS6KC1 ; RPS6KL1 ; RSKR ; RYK ; SBK1 ; SBK2 ; SBK3 ; SCYL1 ; SCYL2 ; SCYL3 ; SGK1 ; SGK2 ; SGK223 ; SGK3 ; SIK1 ; SIK1B ; SIK2 ; SIK3 ; SLK ; SNRK ; SPEG ; SRC ; SRMS ; SRPK1 ; SRPK2 ; SRPK3 ; STK10 ; STK11 ; STK16 ; STK17A ; STK17B ; STK24 ; STK25 ; STK26 ; STK3 ; STK31 ; STK32A ; STK32B ; STK32C ; STK33 ; STK35 ; STK36 ; STK38 ; STK38L ; STK39 ; STK4 ; STK40 ; STKLD1 ; STRADA ; STRADB ; STYK1 ; SYK ; TAK1 ; TAK2 ; TAK3 ; TBCK ; TBK1 ; TEC ; TEK ; TESK1 ; TESK2 ; TEX14 ; TGFBR1 ; TGFBR2 ; TIE1 ; TLK1 ; TLK2 ; TNIK ; TNK1 ; TNK2 ; TNNI3K ; TP53RK ; TRIB1 ; TRIB2 ; TRIB3 ; TRIO ; TSSK1B ; TSSK2 ; TSSK3 ; TSSK4 ; TSSK6 ; TTBK1 ; TTBK2 ; TTK ; TTN ; TXK ; TYK2 ; TYRO3 ; UHMK1 ; ULK1 ; ULK2 ; ULK3 ; ULK4 ; VRK1 ; VRK2 ; VRK3 ; WEE1 ; WEE2; WNK1 ; WNK2 ; WNK3 ; WNK4 ; TAK1 ; ZAP70