U wszystkich eukariontów cykl komórkowy jest regulowany przez cyklinozależne kinazy białkowe (CDK), których aktywność jest regulowana przez cykliny i inhibitory CDK w różnorodnych mechanizmach obejmujących kontrolę fosforylacji i defosforylacji reszt Ser, Thr lub Tyr. Cykliny to cząsteczki, które posiadają domenę konsensusową zwaną „skrzynką cyklinową”. W komórkach ssaków zidentyfikowano 9 gatunków cyklin, które określa się jako cykliny od A do I. Cyklina G jest bezpośrednim celem transkrypcji p53 produkt genu supresorowego guza, a zatem działa poniżej p53. GAK jest partnerem asocjacyjnym cykliny G i CDK5 .
Kinaza związana z cykliną G otrzymała swoją nazwę, ponieważ ulegała immunoprecypitacji z cykliną G, chociaż obecnie wydaje się, że nie jest z nią związana. Kinaza związana z cykliną G jest homologiczna pod względem funkcji do białka auksyliny, które w połączeniu z Hsc70 odsłania klatrynę w komórkach nerwowych. Jednak lokalizacja kinazy związanej z cykliną G nie znajduje się w mózgu, ale w pobliżu sieci trans-Golgiego komórek nieneuronalnych, takich jak te znajdujące się w wątrobie i jądrach. Wiadomo również, że GAK jest związany ze zrostami ogniskowymi, chociaż dokładny związek między nimi nie jest znany.
Struktura
Strukturę GAK określono za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej z rozdzielczością 2,10 Å.
Kinaza związana z cykliną G jest dwudomenowym białkiem cystolowym. Interesującą domeną jest C-końcowa , która składa się z trzech subdomen, takich jak C-końcowa domena J, domena wiążąca klatrynę i podobna do napięcia domena N-końcowa . Inną domeną jest domena N-końcowej kinazy, która jest funkcjonalną kinazą białkową Ser/Thr. N-końcowa domena kinazy jest zdolna do fosforylacji histonu H1. Nie określono jeszcze funkcji końca N podobnej do napięcia subdomeny, chociaż domena ma wysoką homologię z supresorem guza PTEN . Kluczową cechą jest grupa cysteiny, która jest wymagana do fosforylacji; jednak podobna do napięcia subdomena N-końcowa jest nieobecna w niektórych ważnych resztach funkcjonalnych, które ma PTEN. C-końcowa domena J jest odpowiedzialna za interakcję z Hsc70 , który jest molekularnym opiekunem odpowiedzialnym za usuwanie powłoki z pęcherzyków pokrytych klatryną podczas endocytozy . Domena wiążąca klatrynę gromadzi klatrynę w koszykach. Przy pH 7 GAK umożliwia Hsc70 odkrycie koszyków klatryny, a przy pH 6 Hsc70 wiąże koszyki klatryny bez odsłaniania klatryny. Bez uwzględnienia domeny kinazowej GAK, GAK jest w 43% identyczny z auxilin , niepowlekany kofaktor klatryny w komórkach neuronalnych, w swoim składzie aminokwasowym. GAK jest w 57% homologiczny do auksyliny, jeśli w porównaniu uwzględnione są reszty konserwowane. Chociaż podobne domeny tych dwóch cząsteczek sugerują i pełnią podobne funkcje, białka pełnią te funkcje na różne sposoby. GAK inicjuje składanie koszyczków klatryny stechiometrycznie, ale przy różnych wartościach pH albo wiąże Hsc70 z koszyczkami, albo indukuje katalityczne odkrycie przez Hsc70 koszyczków klatryny, co stanowi jedną różnicę między auksyliną a GAK. Ta droga katalityczna wyjaśnia, dlaczego do pełnienia podobnej funkcji potrzeba mniej GAK niż auksyliny.
