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キナーゼ酵素

キナーゼ酵素
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ビデオ: プロテインキナーゼは、 たんぱく質分解酵素である。 (○or×) 2024, 七月

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キナーゼ、他の分子にリン酸基(PO 4 3-)を追加する酵素。キナーゼは多数存在します。人間のゲノムには、少なくとも500のキナーゼをコードする遺伝子が含まれています。これらの酵素のリン酸基付加(リン酸化)のターゲットには、タンパク質、脂質、および核酸が含まれます。

タンパク質標的の場合、キナーゼはアミノ酸のセリン、スレオニン、チロシンをリン酸化できます。キナーゼとホスファターゼの拮抗作用(反対)によるタンパク質の可逆的リン酸化は、標的タンパク質のリン酸化状態と非リン酸化状態が異なるレベルの活性を持つ可能性があるため、細胞シグナル伝達の重要な要素です。エドウィンゲルハルトクレブスとエドモンドH.フィッシャーは、このパラダイムを確立した功績が認められ、1992年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。

キナーゼによる脂質分子のリン酸化は、細胞内の膜の分子組成を制御するために重要です。これは、異なる膜の物理的および化学的特性を特定するのに役立ちます。構造が炭水化物に似ているイノシトールは、キナーゼによってリン酸化され、多様なホスホイノシトールおよびホスホイノシチド脂質が生成されます。これらの分子は、セカンドメッセンジャーとして機能し、細胞全体にシグナル情報を伝達します。

RNA(リボ核酸)とDNA(デオキシリボ核酸)の基本単位であるヌクレオチドには、リボース部分とプリンまたはピリミジン塩基で構成される化合物であるヌクレオシドに結合したリン酸分子が含まれています。RNAとDNAのポリマーでは、バックボーンはホスホリボース単位の繰り返しで構成されています。キナーゼはリン酸をヌクレオシドに結合させ、ヌクレオチド一リン酸を生成します。たとえば、ヌクレオシドホスホリラーゼと呼ばれる酵素は、細胞が新しい出発物質からではなく、リサイクルされたプリンからヌクレオチドを合成するように切り替わるときにこの役割を果たします。ヌクレオシドホスホリラーゼをコードする遺伝子の変異は、深刻な形の免疫不全を引き起こします。

食物糖の代謝(解糖)には、異なるキナーゼによるリン酸化のいくつかの異なる段階が含まれます。これらのリン酸基は、最終的にATP(アデノシン三リン酸)として知られている高エネルギー化合物を形成するために使用されます。

キナーゼの阻害剤は、活動亢進プロセスを抑制する必要があるヒト疾患の重要な治療法となり得る。例えば、ヒト白血病の1つの形態であるCML(慢性骨髄性白血病)は、アベルソンチロシンキナーゼの過剰な活性によって引き起こされる。イマチニブ(グリベック)は、このキナーゼの活性部位に結合する化学物質であり、それにより、酵素が標的をリン酸化する能力をブロックします。イマチニブはCMLの初期治療に有用でした。しかし、多くの場合、キナーゼ酵素が変異し、薬剤が無効になります。