蛋白激酶-调控细胞的关键!

蛋白激酶是催化蛋白质磷酸化的酶,参与细胞生长、分化和凋亡等关键过程。人体中已发现518种激酶,形成复杂的调控网络。近期研究表明,激酶在基因表达、DNA修复和肿瘤微环境重塑中发挥重要作用。突变或缺失的激酶可导致炎症、肥胖、自身免疫疾病及癌症等多种疾病,成为重要药物靶点。细胞因子受体和免疫识别受体通过与激酶相互作用,调控细胞内新陈代谢、细胞骨架重建及运动等生理活动。

一、蛋白激酶的生物学作用及类别

蛋白激酶通过转移三磷酸腺苷(ATP)末端的磷酸基团至20%以上的人类蛋白质上的酪氨酸、丝氨酸或苏氨酸,改变其细胞位置、活性和相互作用,从而影响细胞特征。根据羟基(-OH)基团的性质,激酶分为酪氨酸激酶(90种)、酪氨酸激酶样酶(43种)和丝氨酸/苏氨酸激酶(385种)。其中,MEK1/2等双特异性蛋白激酶可催化靶蛋白的酪氨酸和苏氨酸残基的磷酸化。二、非

二、非经典激酶功能调控汇总

1.调节基因表达

磷酸化作用通过对组蛋白和DNA的修饰,改变染色质结构,从而调控基因转录。例如,PKM2的激酶活性通过磷酸化组蛋白H3来调节基因表达。此外,某些代谢酶也可以通过甲基化、乙酰化、琥珀酰化和糖基化等方式调节染色质构象,进一步影响基因的表达。

2.调节细胞周期进程和 DNA 修复

糖酵解酶丙酮酸激酶M2(PKM2)具有蛋白激酶活性,可以磷酸化纺锤体组装蛋白Bub3,从而调节染色体分离和有丝分裂检查点。此外,PKM2在细胞核中磷酸化CtBP相互作用蛋白(CtIP),增加CtIP在DNA双链断裂处的招募,促进DNA断裂末端的损伤修复。

3.调节细胞增殖、存活和凋亡

直接影响细胞增殖和存活的关键信号通路包括PI3K-AKT-mTOR通路、Raf-MEK-ERK通路、IKK-NF-κB通路以及TGF-β通路。这些通路在细胞功能调控中发挥着重要作用。

4.调节肿瘤微环境

在肿瘤的发生和发展中,磷酸化不同的蛋白底物对肿瘤进程具有重要影响。例如,己糖激酶2(HK2)磷酸化IκBα,促进PD-L1的表达,从而促进肿瘤的免疫逃逸。此外,PKM2通过调节肿瘤细胞的外泌体分泌参与肿瘤微环境的重塑。PKM2还磷酸化突触体相关蛋白23(SNAP-23),形成复合体以增强肿瘤细胞中的外泌体释放。

三、从基础到疾病:激酶药物开发

2001年,蛋白激酶抑制剂格列卫(Gleevec,imatinib)首次获得FDA批准,标志着蛋白激酶抑制剂在肿瘤学和其他治疗领域的崛起,成为靶向抗癌疗法的重要里程碑。目前,多种激酶相关药物已进入临床试验阶段,Attwood等人对全球激酶临床研究进行了统计分析。

四、蛋白激酶产品助力疾病基础与临床研究

尽管蛋白激酶研究取得了一定成果,但调控机制仍需深入探讨,包括激酶/底物选择及相互作用。表观遗传修饰也重要。未来研究将为精准疾病治疗提供新策略,潜力巨大,需持续探索。菲恩生物专注于提供高效的蛋白表达系统,我们独特的IF2DI标签显著提升蛋白质的溶解性和表达量,同时我们的真核表达系统能够快速生产活性蛋白激酶。选择菲恩生物,让您的蛋白激酶研究更具竞争力!

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