Kas ir no ciklīna atkarīgā kināze?

No ciklīna atkarīgā kināze jeb CDK ir fermentatīvā proteīna veids, kas atrodas eikariotu šūnās un kam ir galvenā loma šūnu metabolismā un atjaunošanā, bioloģisko procesu sērijā, ko kopīgi dēvē par šūnu ciklu. Vairākas proteīnkināzes tiek klasificētas arī kā gēni, kas veido apmēram 2 procentus no visiem cilvēka gēniem. CDK aktivitātes mehānisms ir balstīts uz fosforilāciju jeb fosfātu grupu pievienošanas procesu substrāta proteīnos. Tomēr, lai proteīns tiktu modificēts ar fosforilēšanos, tam ir jāveido komplekss ar cita veida proteīnu, kas pazīstams kā ciklīns. Tāpēc šo īpašo specializēto proteīnu sauc par ciklīna atkarīgo kināzi.

Papildus šūnu funkcijas regulēšanai cita nozīmīga darbība, kas saistīta ar ciklīna atkarīgo kināzi, nodrošina signālu pārraides ceļu. Citiem vārdiem sakot, šūnas spēj sazināties savā starpā, iesaistot CDK fermentus, lai tie kalpotu kā ķīmiskie kurjeri. Lai gan šis process var būt aizraujošs bioloģijas entuziastiem, tas galvenokārt ir ieinteresēts medicīnas aprindās, jo tas ietekmē slimību attīstību. Faktiski tiek uzskatīts, ka traucēta signāla pārraide ir lielā mērā atbildīga par daudzu slimību, tostarp sirds slimību, diabēta, vēža un daudzu autoimūnu traucējumu rašanos.

Viens no daudzsološākajiem lietojumiem šādu slimību ārstēšanā ir iespēja pārtvert no ciklīna atkarīgo kināzes aktivitāti šūnās. Faktiski ir pierādīts, ka dažas zāles, kas paredzētas CDK mērķēšanai un inhibēšanai, veicina apoptozi vai šūnu nāvi. Šis rezultāts ir īpaši nozīmīgs audzēja augšanas un vēža izplatības apkarošanas ziņā. Turklāt šķiet, ka šīs zāles ietekmē neitrofilu granulocītus, kas veicina hronisku iekaisuma stāvokļu, piemēram, artrīta, attīstību. Tomēr, tā kā šīs zāles var ietekmēt arī no ciklīna atkarīgo kināzes mediēto ceļu un izraisīt nevēlamas blakusparādības, ir vajadzīgi vairāk pētījumu, lai nodrošinātu, ka tiek mērķētas tikai receptoru šūnas.

Ir arī dažādi CDK proteīnu veidi, kas var būt paredzēti, lai palīdzētu novērst dažādas reakcijas. Piemēram, no ciklīna atkarīgās kināzes 2 inhibēšana var palīdzēt novērst matu izkrišanu, kas bieži rodas, ārstējot ar ķīmijterapiju, savukārt manipulēšana ar ciklīna atkarīgo kināzi 4 var ietekmēt Rb, proteīna, kas saistīts ar audzēja nomākšanu, regulēšanu.

Proteīna kināzes arī atšķirīgi darbojas pret šūnu regulēšanu. Lai gan katrs tips ierosina fosforilāciju, aizņemoties fosfātu grupu no adenozīna-5-trifosfāta (ATP), tam ir arī jāspēj pievienot fosfātus pieejamai hidroksilgrupai, kas pieder vienai no trim aminoskābēm. Lielākā daļa kināžu to panāk, atlasot aminoskābes serīnu un treonīnu, bet citas meklē tirozīnu. Tomēr ir daži, kas ir saderīgi ar visiem trim.