La tirosina quinasa

¿Qué es una tirosina quinasa?

La tirosina quinasa es un grupo específico de enzimas CRISPR-Cas que se asignan funcionalmente a las proteínas quinasas en un sentido bioquímico. Las proteínas quinasas transfieren de manera reversible (posibilidad de reacción inversa) grupos fosfato al grupo OH (grupo hidroxi) del aminoácido tirosina. El grupo fosfato se transfiere al grupo hidroxi de la tirosina de otra proteína. A través de esta fosforilación reversible descrita anteriormente, las tirosina quinasas pueden influir decisivamente en la actividad de proteínas y por lo tanto juegan un papel importante en las vías de transducción de señales. La función de las tirosina quinasas como dianas de fármacos se utiliza principalmente de forma terapéutica, por ejemplo, en oncología.

La tarea y la función

Las tirosina quinasas primero deben subdividirse en tirosina quinasas unidas a membrana y no unidas a membrana para comprender su función. Las tirosina quinasas unidas a membrana pueden tener su propia actividad de proteína quinasa, por lo que la función quinasa se activa como parte del complejo receptor en el membrana celular. De lo contrario, las tirosina quinasas unidas a la membrana pueden unirse funcionalmente al complejo receptor, pero pueden no localizarse directamente dentro de él.

En este caso, la tirosina quinasa y el receptor crean un enlace a través del cual se transmite una señal específica a la quinasa a través del receptor. En el caso de una tirosina quinasa no unida a la membrana, la quinasa está ubicada en el citoplasma o en el núcleo de una célula. Dependiendo del diseño estructural con función asociada, se pueden dar diferentes ejemplos de tirosina quinasas.

Ejemplos de tirosina quinasas unidas a membrana son las insulina receptor, el receptor EGF, el receptor NGF o el receptor PDGF. Esto muestra que las cascadas de señalización que utilizan tirosina quinasas son procesos vitales en el cuerpo humano. los insulina receptor regula la liberación de insulina de el páncreas en relación con las comidas.

El receptor de EGF tiene sitios de unión específicos para varios ligandos, incluidos EGF o TNF-alfa. Como ligando proteico, el EGF (factor de crecimiento epidérmico) juega un papel destacado como factor de crecimiento (proliferación y diferenciación celular). El TNF-alfa, por otro lado, es uno de los marcadores proinflamatorios más fuertes en el cuerpo humano y juega un papel importante en el diagnóstico de la inflamación.

A su vez, el PDGF es un factor de crecimiento liberado por los trombocitos (sangre plaquetas), que induce el cierre de la herida y, según los resultados de la investigación actual, también desempeña un papel en el desarrollo de la hipertensión pulmonar. Ejemplos de tirosina quinasas no unidas a membrana son las quinasas ABL1 y Janus. En principio, una cascada de señalización con información específica siempre procede de la misma manera estereotipada en el caso de una tirosina quinasa.

Primero, un ligando adecuado debe unirse a un receptor, que generalmente se encuentra en la superficie de las células. Esta conexión generalmente se establece mediante una estructura proteica congruente de ligando y receptor (principio de bloqueo de teclas) o mediante la unión a ciertos grupos químicos del receptor (fosfato, grupos sulfato, etc.). La estructura de la proteína del receptor se cambia por el enlace.

Especialmente en las tirosina quinasas, el receptor forma homodímeros (dos subunidades de proteínas idénticas) o heterodímeros (dos subunidades de proteínas diferentes). Esta denominada dimerización puede conducir a una activación de tirosina quinasas, que, como ya se mencionó anteriormente, están ubicadas directamente en el receptor o en el lado citoplásmico (hacia el interior de la célula) del receptor. A través de la activación, los grupos hidroxi de los residuos de tirosina del receptor se unen a los grupos fosfato (fosforilación).

Esta fosforilación crea sitios de reconocimiento para localizados intracelularmente proteínas, que posteriormente se puede unir a ellos. Lo hacen a través de secuencias específicas (dominios SH2). Después de unirse a los grupos fosfato, se activan cascadas de señales altamente complejas en el núcleo celular, que a su vez conduce a la fosforilación.

Cabe señalar que la fosforilación por tirosina quinasas puede influir en la actividad de proteínas en ambas direcciones. Por un lado, pueden activarse, pero por otro lado también pueden inactivarse, por lo que se hace evidente que un desequilibrio en la actividad de la tirosina quinasa puede conducir a una sobreestimulación de los procesos asociados al factor de crecimiento, lo que finalmente conduce a una mayor proliferación y desdiferenciación (pérdida de material genético celular) de las células del cuerpo. Estos son los procesos clásicos del desarrollo de tumores. Sin embargo, los mecanismos reguladores defectuosos de las tirosina quinasas también juegan un papel decisivo en el desarrollo de diabetes mellitusinsulina receptor), arteriosclerosis, hipertensión pulmonar, ciertas formas de leucemia (especialmente CML) o células no pequeñas pulmón células cancerosas (CPCNP).