Kinaza care activează Cdk

Kinaza de activare a Cdk [2] [3] ( kinaza de activare a Cdk  , CAK ) este o enzimă din subclasa protein kinazei care activează kinaza dependentă de ciclină (Cdk) prin fosforilarea reziduului de aminoacizi treoninei din regiunea catalitică a ciclinului- kinaza dependentă [1] . Una dintre funcțiile principale ale kinazei CAK este participarea la activarea Cdk și, ca urmare, participarea la reglarea ciclului celular . O altă funcție semnificativă a kinazei CAK este participarea la transcripția genelor .

În procesul de activare a Cdk, CAK kinaza poate acționa atât înainte, cât și după ce Cdk este combinat cu ciclina . Mai mult, fosforilarea prin CAK kinaza este considerată o modificare post-translațională necesară pentru funcționarea Cdk, deoarece evenimentul cheie în activarea Cdk este adăugarea ciclinei și nu fosforilarea cu participarea CAK kinazei [1] .

Clădire

Structura kinazei CAK este foarte variabilă între specii . La vertebrate și Drosophila, kinaza activatoare de Cdk este un complex de trei subunități : subunitatea catalitică, kinaza dependentă de ciclină Cdk7 ; subunitate activatoare - ciclina H ; precum și a treia subunitate Mat1 [1] . Trebuie remarcat faptul că Cdk7 în kinaza CAK are o diferență importantă față de alți membri ai familiei kinazelor dependente de ciclină: pentru a activa complexul Cdk7-ciclină H, este suficient să atașați subunitatea Mat1 [4] .

În drojdia în devenire , protein kinaza Cak1 funcționează ca CAK , iar omologul Cdk7 de drojdie , numit Kin28 , nu este implicat în activarea kinazelor dependente de ciclină. Două tipuri de CAK kinaze sunt caracteristice drojdiei de fisiune : în primul rând, complexul Mcs6 - Mcs2 , care este omologul complexului Cdk7-ciclin H de la mamifer ; în al doilea rând, protein kinaza Csk1 , similară cu protein kinaza de drojdie în devenire Cak1 [ 1] .

Funcții

Activare CDk

Kinaza de activare a Cdk aparține unei subclase de enzime protein kinaze și modifică kinazele dependente de ciclină ( ing.  Cdk ) prin fosforilarea reziduului de aminoacizi treoninei ca parte a buclei telomerice a regiunii catalitice a kinazei dependente de ciclină. Activitatea kinazei CAK pe parcursul întregului ciclu celular rămâne la un nivel constant ridicat [~ 1] și nu este reglată de niciunul dintre sistemele cunoscute de control al ciclului celular. Astfel, procesul de fosforilare prin CAK kinaza este considerat o modificare post-translațională necesară pentru funcționarea Cdk, deoarece evenimentul cheie în activarea Cdk este adăugarea ciclinei și nu fosforilarea cu participarea CAK kinazei [1] .

În procesul de activare a Cdk, kinaza CAK poate acționa atât înainte, cât și după combinarea Cdk cu ciclina. De exemplu, în celulele de mamifere , fosforilarea de către CAK kinaza are loc numai după combinarea de ciclină și subunități Cdk într-un singur complex ciclin kinază. Secvența opusă a activării Cdk este observată în fosforilarea drojdiei în devenire - Cdk, cu participarea kinazei CAK, înainte de legarea ciclinei [1] .

Substraturile stabilite ale CAK kinazei Cdk7-ciclina H-Mat1 sunt: ​​Cdk1 , Cdk2 , Cdk4 , Cdk6 [4] .

Reglementare transcripțională

Pe lângă activarea kinazelor dependente de ciclină, kinaza CAK este, de asemenea, implicată în reglarea transcripției. La unele vertebrate, de exemplu, complexul Cdk7-ciclină H-Mat1 face parte din factorul de transcripție II H ( factor de transcripție II H, TFIIH ) .  Factorul de transcripție II H, la rândul său, face parte din complexul de pre-inițiere, care este implicat în inițierea transcripției genelor cu implicarea ARN polimerazei II . În drojdia în devenire, CAK kinaza Cak1 influențează indirect transcripția genei prin fosforilarea și activarea kinazei Kin28, care interacționează cu factorul de transcripție al drojdiei TFIIH. În cele din urmă, două tipuri de CAK kinaze de drojdie de fisiune, Mcs6-Mcs2 și Csk1, sunt capabile să influențeze transcripția, respectiv, atât direct, cât și indirect [1] .

Note

1. ↑ Totuși (pe exemplul celulelor umane) s-a constatat că nivelul și activitatea Cdk7 scade odată cu trecerea celulei la faza G 0 [ 4] .

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Morgan D.O., 2007 , p. 34.
2. ↑ Alberts și colab., 2013 , p. 1650.
3. ↑ Millson S. , van Oosten-Hawle P. , Alkuriji MA , Truman A. , Siderius M. , Piper PW Cdc37 se angajează într-o asociere stabilă, întărită de mutația S14A, cu cel mai atipic membru al kinomului de drojdie, kinaza activatoare Cdk ( Cak1).  (Engleză)  // Stresul celular și însoțitori. - 2014. - Vol. 19, nr. 5 . - P. 695-703. - doi : 10.1007/s12192-014-0497-4 . — PMID 24452458 .
4. ↑ 1 2 3 Johnson, Lolli, 2005 , p. 572.
5. ↑ Morgan D.O., 2007 , p. 35.

Literatură

• B. Alberts, A. Johnson, D. Lewis și colab. , Molecular biology of the cell / Traducere din engleză - A.N. Dyakonova, A.V. Dyuba și A.A. Svetlov. Ed. - E.S. Shilova, B.P. Kopnina, M.A. Lagarkova, D.V. Kuprash.. - M.-Izhevsk: Centrul de cercetare „Dinamica regulată și haotică”, 2013. - S. 1650. - 2821 p. - ISBN 978-5-4344-0137-1 .
• Morgan DO Ciclul celular: principii de control. — New science press, 2007. — 297 p. - ISBN 978-0-9539181-2-6 .
• Graziano Lolli și Louise N. Johnson. CAK - kinaza de activare dependentă de ciclină: o kinază cheie în controlul ciclului celular și o țintă pentru medicamente?  (Engleză)  // Ciclul celular. - 2005. - Nr. 4 . - P. 572-577.