Kas ir proteīna kināze C?

Proteīnkināze C ir termins, ko lieto, lai aprakstītu enzīmu grupu, ko raksturo to spēja modificēt specifiskas aminoskābes, kas veido citus proteīnus, tādējādi mainot to funkcijas. Proteīna kināze jeb fosfotransferāze ir enzīms, kas ir iesaistīts fosfātu grupas piesaistīšanā citai molekulai vai proteīnam, kas var kalpot dažādiem šūnu mērķiem. Šis process, ko sauc par fosforilēšanu, var aktivizēt vai deaktivizēt dažādus proteīnu aspektus, tostarp vairākus, kas saistīti ar cilvēka slimībām. Proteīna kināzes C saime ir īpaši iesaistīta hidroksilgrupu fosforilācijā uz divām specifiskām aminoskābēm: serīna un treonīna. Dažādi šīs olbaltumvielu saimes pārstāvji ir iesaistīti ļoti dažādos bioloģiskos procesos, sākot no sviedru sekrēcijas līdz muskuļu kontrakcijai.

Proteīna kināzes C saimes locekļi sastāv no divām dažādām daļām vai domēniem, kas tiek saukti par regulējošajiem un katalītiskajiem domēniem. Regulēšanas domēns sastāv no vairākām saistīšanas un uztveršanas vietām, piemēram, C2 domēna, kas darbojas kā kalcija jonu sensors. Proteīnkināzi C bieži aktivizē augsta kalcija jonu koncentrācija apkārtējā šūnu vidē, tāpēc svarīga ir spēja uztvert kalcija jonu līmeni.

Daudziem dažādiem fermentiem ir katalītiskais domēns; tas nav unikāls proteīnkināzei C. Fermenti darbojas, ievērojami samazinot aktivācijas enerģijas barjeras, kas neļauj bioķīmiskajām reakcijām noritēt ātri un efektīvi. Bez fermentiem lielākā daļa būtisko ķīmisko reakciju, kas notiek šūnā, nenotiktu pietiekami ātri, lai uzturētu dzīvību. Katalītiskais domēns ir specifisks fermenta reģions, kas katalizē noteiktas ķīmiskās reakcijas. Viena interesanta proteīnkināzes C katalītiskā domēna iezīme ir tā, ka tā pati par sevi var tikt fosforilēta; tas faktiski nespēj pareizi funkcionēt, ja dažas tās fosforilācijas vietas nav fosforilētas.

Proteīna kināzes C primārā funkcija ir signalizācija; tas reaģē uz dažādiem ķīmiskiem stimuliem, raidot tālākus ķīmiskos signālus. Kad proteīna kināze C tiek aktivizēta, parasti ar ķīmisku signālu, piemēram, augstu kalcija jonu koncentrāciju, transporta proteīni pārvieto fermentu tur, kur tas ir nepieciešams. Parasti ferments ir jāpārvieto uz šūnas plazmas membrānu, jo signāli, par kuriem tas ir atbildīgs, ir jānosūta ārpus šūnas. Šiem signāliem var būt dažādi rezultāti, pamatojoties uz konkrētās iesaistītās kināzes identitāti un atrašanās vietu. Iespējamās funkcijas ir kuņģa skābes sekrēcija, vazokonstrikcija un siekalu ķīmiskā sastāva maiņa.