蛋白激酶是一類重要的激酶,在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中主要作用有兩個方面：其一是通過磷酸化調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性；其二是通過蛋白質(zhì)的逐級磷酸化,使信號逐級放大,引起細胞反應(yīng).蛋白激酶種類繁多,本篇重點介紹PKA,PKB,PKC,MAPC等蛋白激酶的功能.
【關(guān)鍵詞】蛋白激酶,功能,PKA,PKB,PKC,MAPC
1 蛋白激酶的定義,命名以及分類
蛋白激酶（protein kinase PK）是指能將γ 磷酸基團從磷酸載體分子上轉(zhuǎn)移至底物蛋白的氨基酸受體上的一大類酶.蛋白激酶的命名尚缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)則,目前多用3個英文字母命名.大多數(shù)名稱是由發(fā)現(xiàn)者根據(jù)該激酶的來源,結(jié)構(gòu)或功能給予.【1】
真核生物中發(fā)現(xiàn)的蛋白激酶很多,根據(jù)其底物蛋白被磷酸化的氨基酸殘基種類,可將它們分為5類,即①絲氨酸/蘇氨酸(Ser／Thr)蛋白激酶：蛋白質(zhì)的羥基被磷酸化；②酪氨酸(Tyr)蛋白激酶：蛋白質(zhì)的酚羥基作為磷受體；③組氨酸蛋白激酶：蛋白質(zhì)的組氨酸、精氨酸或賴氨酸的堿性基團被磷酸化,主要出現(xiàn)于“雙組分信號系統(tǒng)”(two-component signal system)；④色氨酸蛋白激酶：以蛋白質(zhì)的色氨酸殘基作為磷受體；⑤天冬氨酰基/谷氨?；鞍准っ?蛋白的?；鶠榱资荏w【2】.
蛋白激酶的種類繁多,至1999年底,已發(fā)現(xiàn)500余種.這些蛋白激酶大都屬于重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,其中對細胞生物學(xué)功能影響較大的有蛋白激酶A（PKA）,蛋白激酶G（PKG）,蛋白激酶C（PKC）,MAPK,蛋白激酶B（PKB）等.【1】
2 蛋白激酶的功能
蛋白激酶在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中主要作用有兩個方面：其一是通過磷酸化調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性,磷酸化和去磷酸化是絕大多數(shù)信號通路組分可逆激活的共同機制,有些蛋白質(zhì)在磷酸化后具有活性,有些則在去磷酸化后具有活性；其二是通過蛋白質(zhì)的逐級磷酸化,使信號逐級放大,引起細胞反應(yīng).【1】下面分別介紹幾種激酶的功能:
2．1蛋白激酶A的功能
蛋白激酶 A (protein kinase A,PKA) 又稱依賴于cAMP的蛋白激酶A (cyclic-AMP dependent protein kinase A),是一種絲/蘇氨酸蛋白激酶.一般認為,真核細胞內(nèi)幾乎所有的cAMP的作用都是通過活化PKA,從而使其底物蛋白發(fā)生磷酸化而實現(xiàn)的.【3】
PKA全酶分子是由四個亞基組成的四聚體,其中兩個是調(diào)節(jié)亞基(regulatory subunit,簡稱R 亞基),另兩個是催化亞基(catalytic subunit,簡稱 C 亞基).全酶沒有活性.活化的PKA可作用于各種多種與糖脂代謝相關(guān)的酶類,一些離子通道和某些轉(zhuǎn)錄因子,使它們發(fā)生磷酸化并改變其狀態(tài).
胞吐和胞吞被認為是需要鈣離子、蛋白激酶和GTP酶dynamin等參與的.有實驗揭示在DRG神經(jīng)元上存在一種不依賴于鈣離子和dynamin的快速胞吞,胞外鈣離子可以阻斷細胞內(nèi)鈣離子依賴的胞吐:而且神經(jīng)電活性和蛋白激酶A都調(diào)控這兩種囊泡轉(zhuǎn)運形式,且都不需要鈣離子內(nèi)流.【4】
2．2蛋白激酶B的功能
蛋白激酶 B又稱ATK,是一種絲/蘇氨酸蛋白激酶,因其與PKA和PKC有相對較高的同源性,而被命名為PKB.分子量60KD,目前分為PKBα、PKBβ、PKBγ三類.PKBα廣泛存在于機體各組織中,其活性受多種信息物質(zhì)調(diào)節(jié)；PKβ在卵巢癌,胰腺癌中過度表達；PKBγ在大腦和睪丸中表達.PKB 分子約由480 個氨基酸殘基組成,包括氨基端的調(diào)節(jié)區(qū)、中間的激酶區(qū)及羧基端的尾部三部分.
PKB/AKT是一種作用特殊的蛋白激酶,在細胞因子,生長因子作用下,通過PI3K途徑激活,在細胞代謝,生長調(diào)節(jié)和抑制細胞調(diào)亡的生物活動過程中起重要調(diào)節(jié)作用,有效地將胞外存活因子和胞內(nèi)生長,代謝和調(diào)亡機制的相關(guān)性有機地聯(lián)系起來,并和Ras.G蛋白,PKA及PKC等有復(fù)雜的鉸鏈.