Proteína quinasa específica de serina/treonina
| Quinasas de proteína-serina/treonina | |||||||||
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 Quinasa Aurora Humana PDB 1mq4 [1] | |||||||||
| Identificadores | |||||||||
| N.º CE | 2.7.11.- | ||||||||
| N.º CAS | 9026-43-1 | ||||||||
| Bases de datos | |||||||||
| IntEnz | Vista de IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Entrada de BRENDA | ||||||||
| Expasí | Vista de NiceZyme | ||||||||
| BARRIL | Entrada de KEGG | ||||||||
| MetaCiclo | vía metabólica | ||||||||
| PRIAMO | perfil | ||||||||
| Estructuras del PDB | RCSB AP APBE APSUMA | ||||||||
| Ontología genética | AmiGO / QuickGO | ||||||||
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Una proteína quinasa de serina/treonina ( EC 2.7.11.-) es una enzima quinasa , en particular una proteína quinasa , que fosforila el grupo OH de los residuos de aminoácidos serina o treonina , que tienen cadenas laterales similares. Al menos 350 de las más de 500 proteínas quinasas humanas son quinasas de serina/treonina (STK). [2]
En enzimología , el término proteína quinasa de serina/treonina describe una clase de enzimas de la familia de las transferasas , que transfieren fosfatos al átomo de oxígeno de una cadena lateral de serina o treonina en las proteínas . Este proceso se denomina fosforilación . La fosforilación de proteínas en particular desempeña un papel significativo en una amplia gama de procesos celulares y es una modificación postraduccional muy importante . [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
La reacción química realizada por estas enzimas se puede escribir como
- ATP + una proteína ADP + una fosfoproteína
Así, los dos sustratos de esta enzima son el ATP y una proteína , mientras que sus dos productos son el ADP y la fosfoproteína .
El nombre sistemático de esta clase de enzimas es ATP: proteína fosfotransferasa (no específica) .
Función
Las serina/treonina quinasas desempeñan un papel en la regulación de la proliferación celular, la muerte celular programada ( apoptosis ), la diferenciación celular y el desarrollo embrionario. [ cita requerida ]
Selectividad
Si bien todas las quinasas de serina/treonina fosforilan residuos de serina o treonina en sus sustratos, seleccionan residuos específicos para fosforilarlos en función de los residuos que flanquean el sitio fosfoaceptor, que juntos forman la secuencia de consenso . Dado que los residuos de la secuencia de consenso de un sustrato objetivo solo hacen contacto con varios aminoácidos clave dentro de la hendidura catalítica de la quinasa (generalmente a través de fuerzas hidrofóbicas y enlaces iónicos ), una quinasa generalmente no es específica de un solo sustrato, sino que puede fosforilar una "familia de sustratos" completa que comparte secuencias de reconocimiento comunes. Si bien el dominio catalítico de estas quinasas está altamente conservado , la variación de secuencia que se observa en el cinoma (el subconjunto de genes en el genoma que codifican quinasas) permite el reconocimiento de sustratos distintos. Muchas quinasas son inhibidas por un pseudosustrato que se une a la quinasa como un sustrato real pero carece del aminoácido que se va a fosforilar. Cuando se elimina el pseudosustrato, la quinasa puede realizar su función normal. [ cita requerida ]
Números CE
Muchas proteínas quinasas de serina/treonina no tienen sus propios números EC individuales y utilizan 2.7.11.1, "proteína quinasa de serina/treonina no específica". Esta entrada es para cualquier enzima que fosforila proteínas mientras convierte ATP en ADP (es decir, ATP:proteína fosfotransferasa). [10] 2.7.11.37 "proteína quinasa" era el antiguo marcador de posición genérico y se dividió en varias entradas (incluida 2.7.11.1) en 2005. [11] 2.7.11.70 "protamina quinasa" se fusionó con 2.7.11.1 en 2004. [12]
2.7.11.- es el nivel genérico donde deben ubicarse todas las serina/treonina quinasas. [13]
Tipos
Los tipos incluyen aquellos que actúan directamente como receptores unidos a la membrana ( receptor de proteína serina/treonina quinasa ) y quinasas intracelulares que participan en la transducción de señales . De estos últimos, los tipos incluyen:
| Número CE | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| CE 2.7.11.1 | CK2, también conocida con el nombre erróneo de caseína quinasa 2 | Fue descubierto en 1954 por Burnett y Kennedy. |
| CE 2.7.11.1 | Quinasas Mos / Raf | forman parte de la familia de las quinasas MAPKK y se activan mediante factores de crecimiento. La enzima funciona para estimular el crecimiento de las células. La inhibición de Raf se ha convertido en el objetivo de nuevos fármacos anticancerígenos metastásicos, ya que inhiben la cascada MAPK y reducen la proliferación celular. |
| CE 2.7.11.1 | Proteína quinasa B, también conocida como quinasa AKT | El gen v-akt fue identificado como el oncogén del retrovirus AKT8. El gen codifica una proteína quinasa. Los homólogos humanos de la proteína oncogénica AKT8 se identificaron en 1987. En 1995 se había descubierto que las quinasas Akt funcionan como quinasas activadas por mitógenos aguas abajo de los receptores de la superficie celular que activan la fosfoinosítido 3-quinasa . Existen tres genes akt humanos. Las tres quinasas Akt regulan la proliferación celular y Akt2 es particularmente importante para las acciones de la insulina en las células. Un objetivo principal de las quinasas Akt es la quinasa-3 de la glucógeno sintasa . |
| CE 2.7.11.1 | Pelle | es una serina/treonina quinasa que puede fosforilarse a sí misma, y también a Tube y Toll. |
| CE 2.7.11.11 | Proteína quinasa A | Consta de dos dominios, un dominio pequeño con varias estructuras de láminas β y un dominio más grande que contiene varias hélices α . Los sitios de unión para el sustrato y el ATP se encuentran en la hendidura catalítica entre los dominios (o lóbulos). Cuando el ATP y el sustrato se unen, los dos lóbulos rotan de manera que el grupo fosfato terminal del ATP y el aminoácido objetivo del sustrato se mueven a las posiciones correctas para que se lleve a cabo la reacción catalítica. |
| CE 2.7.11.13 | Proteína quinasa C (PKC) | En realidad, es una familia de proteínas quinasas que consta de aproximadamente 10 isoenzimas . Se dividen en tres subfamilias: convencionales (o clásicas), nuevas y atípicas según sus requisitos de segundo mensajero. |
| CE 2.7.11.24 | Proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK) | responden a estímulos extracelulares (mitógenos) y regulan diversas actividades celulares, como la expresión genética, la mitosis, la diferenciación y la supervivencia celular/apoptosis. |
| CE 2.7.11.17 | Proteínas quinasas dependientes de Ca2+/calmodulina o quinasas CaM (CAMK) | están reguladas principalmente por el complejo Ca 2+ / calmodulina . |
| CE 2.7.11.19 | Fosforilasa quinasa | De hecho, fue la primera proteína quinasa Ser/Thr que se descubrió (en 1959 por Krebs et al. ). |
Importancia clínica
La expresión de la serina/treonina quinasa (STK) se altera en muchos tipos de cáncer . [14] Se ha demostrado un beneficio limitado de los inhibidores de la serina/treonina quinasa en el cáncer de ovario [15] pero se están realizando estudios para evaluar su seguridad y eficacia. [ cita requerida ]
La proteína quinasa serina/treonina p90-kDa ribosomal S6 quinasa (RSK) está involucrada en el desarrollo de algunos cánceres de próstata . [16]
La inhibición de Raf se ha convertido en el objetivo de nuevos fármacos antimetastásicos contra el cáncer, ya que inhiben la cascada MAPK y reducen la proliferación celular. [ cita requerida ]
Véase también
- Proteína serina/treonina fosfatasa , enzima para el proceso inverso.
- Pseudoquinasa , proteína sin actividad enzimática ( pseudoenzima ). Puede relacionarse con proteínas de esta clase.
- Serina/treonina quinasa ATM , responsable del trastorno ataxia-telangiectasia .
Referencias
- ^ Nowakowski, J.; Cronin, CN; McRee, DE; Knuth, MW; Nelson, CG; Pavletich, NP; Rogers, J.; Sang, BC; Scheibe, DN; Swanson, RV; Thompson, DA (2002). "Estructuras de las proteínas quinasas Aurora-A, FAK y EphA2 relacionadas con el cáncer a partir de cristalografía de nanovolumen". Structure . 10 (12): 1659–1667. doi : 10.1016/S0969-2126(02)00907-3 . PMID 12467573.
- ^ Modi, V; Dunbrack, RL (24 de diciembre de 2019). "Alineamiento de secuencias múltiples estructuralmente validado de 497 dominios de proteína quinasa humana". Scientific Reports . 9 (1): 19790. Bibcode :2019NatSR...919790M. doi :10.1038/s41598-019-56499-4. PMC 6930252 . PMID 31875044.
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- ^ Ciccone, Marcia A.; Maoz, Asaf; Casabar, Jennifer K.; Machida, Hiroko; Mabuchi, Seiji; Matsuo, Koji (2 de julio de 2016). "Resultado clínico del tratamiento con inhibidores de la serina-treonina quinasa en el cáncer de ovario epitelial recurrente: una revisión sistemática de la literatura". Opinión de expertos sobre fármacos en investigación . 25 (7): 781–796. doi :10.1080/13543784.2016.1181748. PMC 7534810 . PMID 27101098.
- ^ Clark, DE; Errington, TM; Smith, JA; Frierson, HF; Weber, MJ; Lannigan, DA (15 de abril de 2005). "La proteína quinasa de serina/treonina, p90 Ribosomal S6 Kinase, es un importante regulador de la proliferación de células de cáncer de próstata". Cancer Research . 65 (8): 3108–3116. doi :10.1158/0008-5472.CAN-04-3151. PMID 15833840.
Enlaces externos
- proteína-serina-treonina+quinasas en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- KinCore (recurso conformacional de quinasas)
