Cdk-aktiverande kinas

Cdk-aktiverande kinas [2] [3] ( Cdk  -aktiverande kinas, CAK ) är ett enzym av underklassen proteinkinas som aktiverar cyklinberoende kinas (Cdk) genom fosforylering av aminosyraresten treonin i den katalytiska regionen av cyklin- beroende kinas [1] . En av huvudfunktionerna för CAK-kinas är deltagande i aktiveringen av Cdk, och, som ett resultat, deltagande i regleringen av cellcykeln . En annan betydelsefull funktion av CAK-kinas är deltagande i gentranskription .

I processen med Cdk-aktivering kan CAK-kinas verka både före och efter att Cdk kombineras med cyklin . Dessutom anses fosforylering av CAK-kinas som en post-translationell modifiering som är nödvändig för att Cdk ska fungera, eftersom nyckelhändelsen i Cdk-aktivering är tillsatsen av cyklin och inte fosforylering med deltagande av CAK-kinas [1] .

Byggnad

Strukturen hos CAK-kinaset är mycket varierande mellan arter . Hos ryggradsdjur och Drosophila är Cdk-aktiverande kinas ett komplex av tre subenheter : den katalytiska subenheten, cyklinberoende kinas Cdk7 ; aktiverande subenhet - cyklin H ; samt den tredje subenheten Mat1 [1] . Det bör noteras att Cdk7 i CAK-kinaset har en viktig skillnad från andra medlemmar av familjen av cyklinberoende kinaser: för att aktivera Cdk7-cyklin H-komplexet räcker det att fästa Mat1-subenheten [4] .

I spirande jäst fungerar proteinkinaset Cak1 som CAK , och jäst Cdk7- homologen , kallad Kin28 , är inte involverad i aktiveringen av cyklinberoende kinaser. Två typer av CAK-kinaser är karakteristiska för fissionsjäst : för det första, Mcs6 - Mcs2- komplexet, som är homologt med Cdk7 -cyklin H-komplexet från däggdjur ; för det andra, Csk1 -proteinkinaset , liknande det spirande jästproteinkinaset Cak1 [ 1] .

Funktioner

Cdk-aktivering

Cdk-aktiverande kinas tillhör en underklass av proteinkinasenzymer och modifierar cyklinberoende kinaser ( eng.  Cdk ) genom fosforylering av aminosyraresten treonin som en del av den telomera loopen av den katalytiska regionen av cyklinberoende kinas. CAK-kinasaktivitet under hela cellcykeln förblir på en konstant hög nivå [~ 1] och regleras inte av något av de kända cellcykelkontrollsystemen. Processen för fosforylering av CAK-kinas anses således vara en post-translationell modifiering som är nödvändig för att Cdk ska fungera, eftersom nyckelhändelsen i Cdk-aktivering är tillsatsen av cyklin och inte fosforylering med deltagande av CAK-kinas [1] .

I processen för Cdk-aktivering kan CAK-kinas verka både före och efter kombinationen av Cdk med cyklin. Till exempel, i däggdjursceller , sker fosforylering av CAK-kinas endast efter kombinationen av cyklin- och Cdk-subenheter till ett enda cyklinkinaskomplex. Den motsatta sekvensen av Cdk-aktivering observeras i spirande jäst - Cdk-fosforylering med deltagande av CAK-kinas fortsätter innan cyklinbindning [1] .

De etablerade substraten för CAK-kinaset Cdk7-cyklin H-Mat1 är: Cdk1 , Cdk2 , Cdk4 , Cdk6 [4] .

Transkriptionsreglering

Förutom att aktivera cyklinberoende kinaser är CAK-kinas också involverat i regleringen av transkription. Hos vissa ryggradsdjur, till exempel, är Cdk7-cyklin H-Mat1-komplexet en del av transkriptionsfaktor II H ( transkriptionsfaktor II H, TFIIH ) .  Transkriptionsfaktorn IIH är i sin tur en del av pre-initieringskomplexet, som är involverat i initieringen av gentranskription med involvering av RNA-polymeras II . I spirande jäst påverkar CAK-kinas Cak1 indirekt gentranskriptionen genom fosforylering och aktivering av Kin28-kinas, som interagerar med jästtranskriptionsfaktorn TFIIH. Slutligen kan två typer av fissionsjäst CAK-kinaser, Mcs6-Mcs2 och Csk1, påverka transkriptionen, både direkt och indirekt [1] .

Anteckningar

1. ↑ Men (i exemplet med mänskliga celler) fann man att nivån och aktiviteten av Cdk7 minskar med övergången av cellen till G 0 -fasen [4] .

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Morgan D.O., 2007 , sid. 34.
2. ↑ Alberts et al., 2013 , sid. 1650.
3. ↑ Millson S. , van Oosten-Hawle P. , Alkuriji MA , Truman A. , Siderius M. , Piper PW Cdc37 engagerar sig i stabil, S14A-mutationsförstärkt association med den mest atypiska medlemmen av jästkinomen, Cdk-aktiverande kinas ( Cak1).  (engelska)  // Cell stress & chaperones. - 2014. - Vol. 19, nr. 5 . - s. 695-703. - doi : 10.1007/s12192-014-0497-4 . — PMID 24452458 .
4. ↑ 1 2 3 Johnson, Lolli, 2005 , sid. 572.
5. ↑ Morgan D.O., 2007 , sid. 35.

Litteratur

• B. Alberts, A. Johnson, D. Lewis et al. Molecular biology of the cell / Översättning från engelska - A.N. Dyakonova, A.V. Dyuba och A.A. Svetlov. Ed. - E.S. Shilova, B.P. Kopnina, M.A. Lagarkova, D.V. Kuprash.. - M.-Izhevsk: Forskningscentrum "Regular and Chaotic Dynamics", 2013. - S. 1650. - 2821 sid. - ISBN 978-5-4344-0137-1 .
• Morgan DO Cellcykeln: principer för kontroll. — Ny vetenskapspress, 2007. — 297 sid. - ISBN 978-0-9539181-2-6 .
• Graziano Lolli och Louise N. Johnson. CAK - cyklinberoende aktiverande kinas: ett nyckelkinas i cellcykelkontroll och ett mål för läkemedel?  (engelska)  // Cell Cycle. - 2005. - Nej . 4 . - s. 572-577.