人类蛋白激酶的种类与功能是什么?可以以个别例子讲解它的功能
人类蛋白激酶的种类与功能是什么?
可以以个别例子讲解它的功能
蛋白激酶是一类重要的激酶,在信号转导中主要作用有两个方面:其一是通过磷酸化调节蛋白质的活性;其二是通过蛋白质的逐级磷酸化,使信号逐级放大,引起细胞反应.蛋白激酶种类繁多,本篇重点介绍PKA,PKB,PKC,MAPC等蛋白激酶的功能.
【关键词】蛋白激酶,功能,PKA,PKB,PKC,MAPC
1 蛋白激酶的定义,命名以及分类
蛋白激酶(protein kinase PK)是指能将γ 磷酸基团从磷酸载体分子上转移至底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶.蛋白激酶的命名尚缺乏统一的标准和规则,目前多用3个英文字母命名.大多数名称是由发现者根据该激酶的来源,结构或功能给予.【1】
真核生物中发现的蛋白激酶很多,根据其底物蛋白被磷酸化的氨基酸残基种类,可将它们分为5类,即①丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶:蛋白质的羟基被磷酸化;②酪氨酸(Tyr)蛋白激酶:蛋白质的酚羟基作为磷受体;③组氨酸蛋白激酶:蛋白质的组氨酸、精氨酸或赖氨酸的碱性基团被磷酸化,主要出现于“双组分信号系统”(two-component signal system);④色氨酸蛋白激酶:以蛋白质的色氨酸残基作为磷受体;⑤天冬氨酰基/谷氨酰基蛋白激酶:蛋白的酰基为磷受体【2】.
蛋白激酶的种类繁多,至1999年底,已发现500余种.这些蛋白激酶大都属于重要的信号转导分子,其中对细胞生物学功能影响较大的有蛋白激酶A(PKA),蛋白激酶G(PKG),蛋白激酶C(PKC),MAPK,蛋白激酶B(PKB)等.【1】
2 蛋白激酶的功能
蛋白激酶在信号转导中主要作用有两个方面:其一是通过磷酸化调节蛋白质的活性,磷酸化和去磷酸化是绝大多数信号通路组分可逆激活的共同机制,有些蛋白质在磷酸化后具有活性,有些则在去磷酸化后具有活性;其二是通过蛋白质的逐级磷酸化,使信号逐级放大,引起细胞反应.【1】下面分别介绍几种激酶的功能:
2.1蛋白激酶A的功能
蛋白激酶 A (protein kinase A,PKA) 又称依赖于cAMP的蛋白激酶A (cyclic-AMP dependent protein kinase A),是一种丝/苏氨酸蛋白激酶.一般认为,真核细胞内几乎所有的cAMP的作用都是通过活化PKA,从而使其底物蛋白发生磷酸化而实现的.【3】
PKA全酶分子是由四个亚基组成的四聚体,其中两个是调节亚基(regulatory subunit,简称R 亚基),另两个是催化亚基(catalytic subunit,简称 C 亚基).全酶没有活性.活化的PKA可作用于各种多种与糖脂代谢相关的酶类,一些离子通道和某些转录因子,使它们发生磷酸化并改变其状态.
胞吐和胞吞被认为是需要钙离子、蛋白激酶和GTP酶dynamin等参与的.有实验揭示在DRG神经元上存在一种不依赖于钙离子和dynamin的快速胞吞,胞外钙离子可以阻断细胞内钙离子依赖的胞吐:而且神经电活性和蛋白激酶A都调控这两种囊泡转运形式,且都不需要钙离子内流.【4】
2.2蛋白激酶B的功能
蛋白激酶 B又称ATK,是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,因其与PKA和PKC有相对较高的同源性,而被命名为PKB.分子量60KD,目前分为PKBα、PKBβ、PKBγ三类.PKBα广泛存在于机体各组织中,其活性受多种信息物质调节;PKβ在卵巢癌,胰腺癌中过度表达;PKBγ在大脑和睾丸中表达.PKB 分子约由480 个氨基酸残基组成,包括氨基端的调节区、中间的激酶区及羧基端的尾部三部分.
PKB/AKT是一种作用特殊的蛋白激酶,在细胞因子,生长因子作用下,通过PI3K途径激活,在细胞代谢,生长调节和抑制细胞调亡的生物活动过程中起重要调节作用,有效地将胞外存活因子和胞内生长,代谢和调亡机制的相关性有机地联系起来,并和Ras.G蛋白,PKA及PKC等有复杂的铰链.