Cdk:ta aktivoiva kinaasi

Cdk-aktivoiva kinaasi [2] [3] ( Cdk -  aktivoiva kinaasi , CAK ) on proteiinikinaasien alaluokkaan kuuluva entsyymi , joka aktivoi sykliinistä riippuvaisen kinaasin (Cdk) fosforyloimalla aminohappotähteen treoniinin sykliinin katalyyttisellä alueella. riippuvainen kinaasi [1] . Yksi CAK-kinaasin päätehtävistä on osallistuminen Cdk:n aktivaatioon ja sen seurauksena osallistuminen solusyklin säätelyyn . Toinen CAK-kinaasin merkittävä tehtävä on osallistuminen geenin transkriptioon .

Cdk-aktivaatioprosessissa CAK-kinaasi voi toimia sekä ennen että sen jälkeen, kun Cdk yhdistetään sykliinin kanssa . Lisäksi CAK-kinaasin aiheuttamaa fosforylaatiota pidetään Cdk:n toiminnan kannalta välttämättömänä translaation jälkeisenä modifikaationa , koska Cdk-aktivaation avaintapahtuma on sykliinin lisääminen, ei fosforylaatio CAK-kinaasin mukana [1] .

Rakennus

CAK-kinaasin rakenne vaihtelee suuresti lajien välillä . Selkärankaisilla ja Drosophilassa Cdk :ta aktivoiva kinaasi on kolmen alayksikön kompleksi : katalyyttinen alayksikkö, sykliinistä riippuvainen kinaasi Cdk7 ; aktivoiva alayksikkö - sykliini H ; sekä kolmas alayksikkö Mat1 [1] . On huomattava, että CAK-kinaasin Cdk7:llä on tärkeä ero muihin sykliiniriippuvaisten kinaasien perheen jäseniin verrattuna: Cdk7-sykliini H -kompleksin aktivoimiseksi riittää Mat1-alayksikön kiinnittäminen [4] .

Orastavassa hiivassa proteiinikinaasi Cak1 toimii CAK :na , ja hiivan Cdk7- homologi , nimeltään Kin28 , ei ole osallisena sykliinistä riippuvien kinaasien aktivoinnissa. Fissiohiivalle on ominaista kaksi CAK-kinaasityyppiä: ensinnäkin Mcs6 - Mcs2 -kompleksi, joka on homologinen nisäkkään Cdk7-sykliini H -kompleksin kanssa ; toiseksi Csk1 -proteiinikinaasi , joka on samanlainen kuin orastava hiivan proteiinikinaasi Cak1 [ 1] .

Toiminnot

CD-aktivointi

Cdk:ta aktivoiva kinaasi kuuluu proteiinikinaasientsyymien alaluokkaan ja modifioi sykliinistä riippuvaisia ​​kinaaseja ( esim .  Cdk ) fosforyloimalla aminohappotähteen treoniini osana sykliinistä riippuvaisen kinaasin katalyyttisen alueen telomeerisilmukkaa. CAK-kinaasiaktiivisuus koko solusyklin ajan pysyy jatkuvasti korkealla tasolla [~ 1] , eikä mikään tunnetuista solusyklin ohjausjärjestelmistä säätele sitä. Siten CAK-kinaasin aiheuttamaa fosforylaatioprosessia pidetään translaation jälkeisenä modifikaationa , joka on välttämätön Cdk:n toiminnalle, koska Cdk-aktivaation avaintapahtuma on sykliinin lisääminen , ei fosforylaatio CAK-kinaasin mukana [1] .

Cdk-aktivaatioprosessissa CAK-kinaasi voi toimia sekä ennen Cdk:n ja sykliinin yhdistämistä että sen jälkeen. Esimerkiksi nisäkässoluissa CAK-kinaasin aiheuttama fosforylaatio tapahtuu vasta sen jälkeen, kun sykliini- ja Cdk-alayksiköt on yhdistetty yhdeksi sykliinikinaasikompleksiksi. Cdk-aktivaation päinvastainen sekvenssi havaitaan orastavassa hiivassa - Cdk-fosforylaatio CAK-kinaasin mukana etenee ennen sykliinin sitoutumista [1] .

CAK-kinaasin Cdk7-sykliini H-Mat1 vakiintuneet substraatit ovat: Cdk1 [ , Cdk2 , Cdk4 , Cdk6 [4] .

Transkription sääntely

Sen lisäksi, että CAK-kinaasi aktivoi sykliinistä riippuvaisia ​​kinaaseja, se osallistuu myös transkription säätelyyn. Joissakin selkärankaisissa esimerkiksi Cdk7-sykliini H-Mat1 -kompleksi on osa transkriptiotekijää II H ( transkriptiotekijä II H, TFIIH ) .  Transkriptiotekijä II H puolestaan ​​on osa esi-initiaatiokompleksia, joka osallistuu geenin transkription aloitukseen RNA-polymeraasi II:n kanssa . Orastavassa hiivassa CAK - kinaasi Cak1 vaikuttaa epäsuorasti geenin transkriptioon fosforyloimalla ja aktivoimalla Kin28-kinaasia, joka on vuorovaikutuksessa hiivan transkriptiotekijän TFIIH:n kanssa. Lopuksi, kaksi fissiohiivan CAK-kinaasityyppiä, Mcs6-Mcs2 ja Csk1, voivat vaikuttaa transkriptioon, vastaavasti, sekä suoraan että epäsuorasti [1] .

Muistiinpanot

1. ↑ Kuitenkin (ihmissolujen esimerkissä) havaittiin, että Cdk7:n taso ja aktiivisuus laskevat solun siirtyessä G 0 -vaiheeseen [4] .

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Morgan D.O., 2007 , s. 34.
2. ↑ Alberts et ai., 2013 , s. 1650.
3. ↑ Millson S. , van Oosten-Hawle P. , Alkuriji MA , Truman A. , Siderius M. , Piper PW Cdc37 sitoutuu vakaaseen, S14A-mutaatiolla vahvistettuun assosiaatioon hiivan kinomin epätyypillisimmän jäsenen, Cdk-aktivoivan kinaasin kanssa ( Cak1).  (englanniksi)  // Solustressi & chaperons. - 2014. - Vol. 19, ei. 5 . - s. 695-703. - doi : 10.1007/s12192-014-0497-4 . — PMID 24452458 .
4. ↑ 1 2 3 Johnson, Lolli, 2005 , s. 572.
5. ↑ Morgan D.O., 2007 , s. 35.

Kirjallisuus

• B. Alberts, A. Johnson, D. Lewis et ai. Molecular biology of the cell / Translation from English - A.N. Dyakonova, A.V. Dyuba ja A.A. Svetlov. Ed. - E.S. Shilova, B.P. Kopnina, M.A. Lagarkova, D.V. Kuprash.. - M.-Izhevsk: Tutkimuskeskus "säännöllinen ja kaoottinen dynamiikka", 2013. - S. 1650. - 2821 s. - ISBN 978-5-4344-0137-1 .
• Morgan DO Solusykli: hallinnan periaatteet. — Uusi tiedelehti, 2007. — 297 s. - ISBN 978-0-9539181-2-6 .
• Graziano Lolli ja Louise N. Johnson. CAK - sykliinistä riippuva aktivoiva kinaasi: avainkinaasi solusyklin hallinnassa ja lääkkeiden kohde?  (Englanti)  // Solujakso. - 2005. - Ei. 4 . - s. 572-577.