proteina-chinasi
proteina-chinasi
Proteina che catalizza la fosforilazione di altre proteine. Le proteine-chinasi aggiungono un gruppo fosfato su amminoacidi specifici della proteina da fosforilare. Svolgono, inoltre, un ruolo fondamentale nel regolare la maggior parte delle vie metaboliche della cellula. Nelle cellule animali sono presenti due tipi di proteine-chinasi a seconda del substrato oggetto della fosforilazione: esistono proteine-chinasi che fosforilano la tirosina e quelle che agiscono o sulla treonina o sulla serina, anche se la struttura del sito catalitico in entrambi i tipi è quasi identica. Durante il processo di trasduzione del segnale, le proteine-chinasi diventano attive e la modulazione della loro attività catalitica viene effettuata da fosforilazione, dal legame diretto con altre proteine o da variazioni della concentrazione di secondi messaggeri. Il legame, per es., di un ligando peptidico o proteico ai recettori tirosina-chinasici RTK (Receptor tyrosine kinase) induce l’autofosforilazione di un residuo di tirosina. Il recettore così attivato può fosforilare anche altre proteine substrato. Tale attivazione convoglia un serie di proteine appartenenti a una via di trasduzione del segnale, altamente conservata da un punto di vista evolutivo, che coinvolge la proteina Ras, una switch protein con attività GTPasica a valle della maggior parte degli RTK. Questa proteina Ras stimola una cascata di chinasi che culmina nell’attivazione della MAP-chinasi (MAPK, Mitogen-activated protein kinase), una serina/treonina chinasi che può essere traslocata nel nucleo e fosforilare diverse proteine (fattori di trascrizione compresi), che regolano l’espressione di geni che codificano per proteine coinvolte nel ciclo e nel differenziamento cellulari. Un particolare tipo di proteine-chinasi, le proteine-chinasi A, chiamate anche proteine-chinasi cAMP-dipendenti (cAPK, cAMP dependent protein kinase) modificano l’attività degli enzimi bersaglio fosforilando specifici residui di serina e treonina. Le cAPK sono tetrametri formati da due subunità regolatorie R e due subunità catalitiche C. Il legame del secondo messaggero cAMP (o AMP ciclico) alla subunità R provoca la dissociazione delle subunità C che, in questo modo, possono fosforilare le loro proteine bersaglio. Il legame delle due molecole di cAMP alle subunità R, contenenti due siti A e B per il legame con il cAMP, avviene in modo cooperativo e, quindi, variazioni anche piccole della concentrazione citosolica di cAMP possono provocare modificazioni evidenti dell’attività di una cAPK. Anche altri secondi messaggeri possono attivare le proteine-chinasi: quando la concentrazione del secondo messaggero è bassa, lo è anche l’attività chinasica, quando la concentrazione del primo aumenta e si lega alla proteina-chinasi, l’attività di quest’ultima aumenta.
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