Kinase (Deutsch)

Kinase, ein Enzym, das Phosphatgruppen (PO43−) zu anderen Molekülen hinzufügt. Es gibt eine große Anzahl von Kinasen—das menschliche Genom enthält mindestens 500 Kinase-kodierende Gene. Zu den Zielen dieser Enzyme für die Phosphatgruppenaddition (Phosphorylierung) gehören Proteine, Lipide und Nukleinsäuren.,

For protein targets, kinases can phosphorylate the amino acids serine, threonine, and tyrosine., Die reversible Phosphorylierung von Proteinen durch die antagonistische (gegensätzliche) Wirkung von Kinasen und Phosphatasen ist ein wichtiger Bestandteil der Zellsignalisierung, da die phosphorylierten und unphosphorylierten Zustände des Zielproteins unterschiedliche Aktivitätsniveaus aufweisen können. Edwin Gerhard Krebs und Edmond H. Fischer erhielten 1992 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre Arbeit zur Etablierung dieses Paradigmas.,

Die Phosphorylierung von Lipidmolekülen durch Kinasen ist wichtig für die Kontrolle der molekularen Zusammensetzung von Membranen in Zellen, was dazu beiträgt, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der verschiedenen Membranen zu spezifizieren. Inositol, eine Verbindung, deren Struktur einem Kohlenhydrat ähnelt, wird durch Kinasen phosphoryliert, um eine Vielzahl von Phosphoinositol-und Phosphoinositidlipiden zu erzeugen. Diese Moleküle fungieren dann als zweite Botenstoffe, um Signalinformationen in der gesamten Zelle zu verbreiten.,

Nukleotide, die fundamentalen Einheiten von RNA (Ribonukleinsäure) und DNA (Desoxyribonukleinsäure), enthalten ein Phosphatmolekül, das an ein Nukleosid gebunden ist, eine Verbindung, die aus einem Ribose-Moiety und einer Purin-oder Pyrimidinbasis besteht. In Polymeren von RNA und DNA besteht das Rückgrat aus sich wiederholenden Phosphorriboseeinheiten. Kinasen binden das Phosphat an das Nukleosid und erzeugen ein Nukleotidmonophosphat. Zum Beispiel dient ein Enzym namens Nukleosidphosphorylase dieser Rolle, wenn Zellen zu synthetisierenden Nukleotiden aus recycelten Purinen anstelle von neuen Ausgangsmaterialien wechseln., Mutationen im Gen, das für Nukleosidphosphorylase kodiert, können eine schwere Form von Immunschwäche verursachen.

Der Stoffwechsel von Nahrungszuckern (Glykolyse) umfasst mehrere verschiedene Schritte der Phosphorylierung durch verschiedene Kinasen. Diese Phosphatgruppen werden letztendlich verwendet, um die als ATP (Adenosintriphosphat) bekannte hochenergetische Verbindung zu bilden.

Inhibitoren von Kinasen können wichtige Behandlungen für menschliche Krankheiten sein, bei denen hyperaktive Prozesse gedämpft werden müssen., Zum Beispiel wird eine Form der menschlichen Leukämie, CML (chronische myeloische Leukämie), durch eine übermäßige Aktivität der Abelson-Tyrosinkinase verursacht. Imatinib (Gleevec) ist eine Chemikalie, die an die aktive Stelle dieser Kinase bindet und dadurch die Fähigkeit des Enzyms blockiert, Ziele zu phosphorylieren. Imatinib war bei der Erstbehandlung von CML nützlich; In vielen Fällen mutiert das Kinase-Enzym jedoch, wodurch das Medikament unwirksam wird.