پروتئین کیناز اختصاصی سرین/ترئونین. پروتئین کیناز اختصاصی سرین/ترئونین ( انگلیسی: Serine/threonine - specific protein kinase ) یک آنزیم کیناز است که گروه OH در اسید آمینه های سرین و ترئونین را فسفریله می کند. این آنزیم ها از خانوادهٔ ترانسفراز است.
دست کم ۱۲۵ مورد از مجموعِ بیش از ۵۰۰ پروتئین کینازِ انسانی، از نوعِ پروتئین کیناز اختصاصی سرین/ترئونین ( STK ) است. [ ۲]
فسفریلاسیون پروتئین در بسیاری از فرایندهای سلولی نقش دارد و اهمیت فراوانی در پیرایش پسارونویسی دارد. [ ۳] [ ۴] [ ۵] [ ۶] [ ۷] [ ۸] [ ۹]
واکنش شیمیایی که توسط این آنزیم کاتالیز می شود به شرح زیر است:
همان طور که مشاهده می شود، سوبسترای این آنزیم آدنوزین تری فسفات و پروتئین است و محصول نهایی آدنوزین دی فسفات و فسفوپروتئین است.
بیان ژنی و ساخت این آنزیم در بسیاری از انواع سرطان تغییر می کند. [ ۲]
بافت چربی نقش اصلی در هموستاز انرژی و متابولیسم لیپیدها و غیره دارد. همچنین به عنوان یک عضو غدد درون ریز برای تنظیم ترشح طیف گسترده ای از عواملی مانند لپتین، آدیپونکتین، فاکتور نکروز تومور گاما و سایتوکاین های مختلفی عمل می کند، که برخی از آنها تنظیم کننده اصلی هموستاز انرژی هستند. رده سلولی 3T3 - L1 معمولاً به عنوان یک سیستم مدل تمایز چربی برای بررسی مکانیسم های مولکولی تنظیم چربی استفاده می شود که در این رده سلولی بعد از افزودن انسولین، گلوکوکورتیکوئیدها و تقویت کننده cAMP یک آبشار نظارتی رونویسی را آغاز می کند که منجر به بیان ژن های مختص چربی می شود. چندین فاکتور مهم رونویسی در سنتز چربی عبارتند از جمله CCAAT / تقویت پروتئین های اتصال دهنده ( C / EBP ) بتا، سیگما و آلفا و گیرنده پراکسیزوم فعال شده گاما ( گاما PPAR ) . محرکهای اگزوژن باعث بیان C / EBP بتا و سیگما در سلولهای پیش از چربی می شوند و این ها به نوبه خود سبب القاء گاما PPAR و C / EBP آلفا می شوند و در ادامه این دو ژن القا شده، ژن های مهم چربی مورد نیاز برای عملکرد چربی را فعال می کنند. در چربی ها، تصور می شود ژن مورد هدف راپامایسین در پستانداران ( mTOR ) سنتز پروتئین، مورفوژنز بافت چربی و سنتز / ترشح لپتین را تنظیم می کند. mTOR یک سرین و ترئونین کیناز حفظ شده می باشد که رشد سلولی و پیشرفت چرخه سلولی از طریق مسیر فسفوتیدیل ۳ کیناز ( PI3K ) و پروتئین کینازB تنظیم می کند. عامل تضعیف کننده سیستم ایمنی و ضد تکثیر و راپامایسین از طریق مهارmTOR سیگنال های لازم برای پیشرفت چرخه سلولی، رشد سلولی، تکثیر سلولی و رگ سازی را مهار می نماید. گرچه راپامایسین به خصوص در سرطان ها نقش تقویت کننده آپوپتوز را دارد، شواهدی هم مبنی بر اینکه راپامایسین می تواند خواص ضد آپوپتوزی از طریق عملکردش در تنظیم مرگ سلولی بسته به نوع سلول و سطح فعالیت و همچنین تنظیم اهداف مولکول های ضد آپوپتوز نظیر p35و پروتئین های Bcl - 2 ایفا نماید وجود دارد. گزارش شده است که راپامایسین باعث تمایز تمایز سلولهای 3T3 - L1 می شود که دلالت بر نقش mTOR در چربی زایی دارد. دو کمپلکس پروتئین چندگانه مجزا mTORC1 و mTORC2، چندین رویداد سلولی از جمله رشد و تکثیر سلول را هدایت می کنند. mTORC1 شامل رپتور، و mLST8 / GbL و PRAS40 است، در حالی که mTORC2 شامل رپتور، sin1، protor و mLST8 / GbL بوده و نسبت به راپامایسین حساس نمی باشد. سیگنالینگ mTORC1 به منظور کنترل رشد، تکثیر و بقا سلولی توسط محرک های متنوعی مانند فاکتورهای رشد، مواد مغذی و محرک های انرژی فعال می شود. mTORC1 نسبت به راپامایسین حساس بوده و سبب مهار فاکتور شروع یوکاریوتی اتصال پروتئین ( 4E - BP ) و فعال سازی ریبوزوم S6 کیناز1 ( S6K1 ) که در ترجمه mRNA نقش دارند می شود. S6K1 باعث فعال سازی eIF4E می شود که eIF4E نیز عامل فعال سازی و القاء گاما PPAR و بیان C / EBP آلفا شده و از طریق مکانیسم ناشناخته ای سبب فعال سازی C / EBP بتا و سیگما در سلول های پیش از چربی می شوند. C / EBP بتا، سیگما و آلفا می توانند وارد هسته شوند و همگی به C / EBP آلفا تبدیل می شوند و در مرحله بعد نوع آلفا به PPAR گاما تبدیل شده و در ادامه سبب بیوسنتز لیپیدهایی که برای حفظ هموستاز سلولی ضروری هستند می شود. همچنینmTORC1 باعث تمایز چربی، افزایش تنفس میتوکندری و سرکوب لیپولیز می شود. نقص در سنتز یا پردازش چربی در ایجاد بسیاری از بیماری ها از جمله چاقی، مقاومت به انسولین، دیابت نوع ۲ و سرطان نقش دارد. در نتیجه با توجه به اینکه سیگنالیگ پایین دست mTOR، مسیرهای آنابولیکی هستند که انرژِی زیادی جهت سنتز ( برای مثال سنتز پروتئین و لیپید ) مصرف می کنند، اگردرعوامل بالا دستmTOR جهش با اختلالاتی صورت گیرد، که باعث افزایش بیان و فعالیت mTORC1 شود، سبب اختلالات سلولی و بیماری می شوند. بهترین راه کار، استفاده از داروی راپامایسین است، زیرا مهار mTORC1 با راپامایسین می تواند از القای بیوژنز ریبوزوم، تمایز و تجمع لیپیدها، مقاومت به انسولین و بروز سرطان جلوگیری کند. [ ۱۰]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدست کم ۱۲۵ مورد از مجموعِ بیش از ۵۰۰ پروتئین کینازِ انسانی، از نوعِ پروتئین کیناز اختصاصی سرین/ترئونین ( STK ) است. [ ۲]
فسفریلاسیون پروتئین در بسیاری از فرایندهای سلولی نقش دارد و اهمیت فراوانی در پیرایش پسارونویسی دارد. [ ۳] [ ۴] [ ۵] [ ۶] [ ۷] [ ۸] [ ۹]
واکنش شیمیایی که توسط این آنزیم کاتالیز می شود به شرح زیر است:
همان طور که مشاهده می شود، سوبسترای این آنزیم آدنوزین تری فسفات و پروتئین است و محصول نهایی آدنوزین دی فسفات و فسفوپروتئین است.
بیان ژنی و ساخت این آنزیم در بسیاری از انواع سرطان تغییر می کند. [ ۲]
بافت چربی نقش اصلی در هموستاز انرژی و متابولیسم لیپیدها و غیره دارد. همچنین به عنوان یک عضو غدد درون ریز برای تنظیم ترشح طیف گسترده ای از عواملی مانند لپتین، آدیپونکتین، فاکتور نکروز تومور گاما و سایتوکاین های مختلفی عمل می کند، که برخی از آنها تنظیم کننده اصلی هموستاز انرژی هستند. رده سلولی 3T3 - L1 معمولاً به عنوان یک سیستم مدل تمایز چربی برای بررسی مکانیسم های مولکولی تنظیم چربی استفاده می شود که در این رده سلولی بعد از افزودن انسولین، گلوکوکورتیکوئیدها و تقویت کننده cAMP یک آبشار نظارتی رونویسی را آغاز می کند که منجر به بیان ژن های مختص چربی می شود. چندین فاکتور مهم رونویسی در سنتز چربی عبارتند از جمله CCAAT / تقویت پروتئین های اتصال دهنده ( C / EBP ) بتا، سیگما و آلفا و گیرنده پراکسیزوم فعال شده گاما ( گاما PPAR ) . محرکهای اگزوژن باعث بیان C / EBP بتا و سیگما در سلولهای پیش از چربی می شوند و این ها به نوبه خود سبب القاء گاما PPAR و C / EBP آلفا می شوند و در ادامه این دو ژن القا شده، ژن های مهم چربی مورد نیاز برای عملکرد چربی را فعال می کنند. در چربی ها، تصور می شود ژن مورد هدف راپامایسین در پستانداران ( mTOR ) سنتز پروتئین، مورفوژنز بافت چربی و سنتز / ترشح لپتین را تنظیم می کند. mTOR یک سرین و ترئونین کیناز حفظ شده می باشد که رشد سلولی و پیشرفت چرخه سلولی از طریق مسیر فسفوتیدیل ۳ کیناز ( PI3K ) و پروتئین کینازB تنظیم می کند. عامل تضعیف کننده سیستم ایمنی و ضد تکثیر و راپامایسین از طریق مهارmTOR سیگنال های لازم برای پیشرفت چرخه سلولی، رشد سلولی، تکثیر سلولی و رگ سازی را مهار می نماید. گرچه راپامایسین به خصوص در سرطان ها نقش تقویت کننده آپوپتوز را دارد، شواهدی هم مبنی بر اینکه راپامایسین می تواند خواص ضد آپوپتوزی از طریق عملکردش در تنظیم مرگ سلولی بسته به نوع سلول و سطح فعالیت و همچنین تنظیم اهداف مولکول های ضد آپوپتوز نظیر p35و پروتئین های Bcl - 2 ایفا نماید وجود دارد. گزارش شده است که راپامایسین باعث تمایز تمایز سلولهای 3T3 - L1 می شود که دلالت بر نقش mTOR در چربی زایی دارد. دو کمپلکس پروتئین چندگانه مجزا mTORC1 و mTORC2، چندین رویداد سلولی از جمله رشد و تکثیر سلول را هدایت می کنند. mTORC1 شامل رپتور، و mLST8 / GbL و PRAS40 است، در حالی که mTORC2 شامل رپتور، sin1، protor و mLST8 / GbL بوده و نسبت به راپامایسین حساس نمی باشد. سیگنالینگ mTORC1 به منظور کنترل رشد، تکثیر و بقا سلولی توسط محرک های متنوعی مانند فاکتورهای رشد، مواد مغذی و محرک های انرژی فعال می شود. mTORC1 نسبت به راپامایسین حساس بوده و سبب مهار فاکتور شروع یوکاریوتی اتصال پروتئین ( 4E - BP ) و فعال سازی ریبوزوم S6 کیناز1 ( S6K1 ) که در ترجمه mRNA نقش دارند می شود. S6K1 باعث فعال سازی eIF4E می شود که eIF4E نیز عامل فعال سازی و القاء گاما PPAR و بیان C / EBP آلفا شده و از طریق مکانیسم ناشناخته ای سبب فعال سازی C / EBP بتا و سیگما در سلول های پیش از چربی می شوند. C / EBP بتا، سیگما و آلفا می توانند وارد هسته شوند و همگی به C / EBP آلفا تبدیل می شوند و در مرحله بعد نوع آلفا به PPAR گاما تبدیل شده و در ادامه سبب بیوسنتز لیپیدهایی که برای حفظ هموستاز سلولی ضروری هستند می شود. همچنینmTORC1 باعث تمایز چربی، افزایش تنفس میتوکندری و سرکوب لیپولیز می شود. نقص در سنتز یا پردازش چربی در ایجاد بسیاری از بیماری ها از جمله چاقی، مقاومت به انسولین، دیابت نوع ۲ و سرطان نقش دارد. در نتیجه با توجه به اینکه سیگنالیگ پایین دست mTOR، مسیرهای آنابولیکی هستند که انرژِی زیادی جهت سنتز ( برای مثال سنتز پروتئین و لیپید ) مصرف می کنند، اگردرعوامل بالا دستmTOR جهش با اختلالاتی صورت گیرد، که باعث افزایش بیان و فعالیت mTORC1 شود، سبب اختلالات سلولی و بیماری می شوند. بهترین راه کار، استفاده از داروی راپامایسین است، زیرا مهار mTORC1 با راپامایسین می تواند از القای بیوژنز ریبوزوم، تمایز و تجمع لیپیدها، مقاومت به انسولین و بروز سرطان جلوگیری کند. [ ۱۰]
