Τι είναι η τυροσίνη κινάση;

Η κινάση τυροσίνης είναι ένα ένζυμο που ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί άλλες πρωτεΐνες στα κύτταρα των ζώων. Το κάνει αυτό μεταφέροντας ένα μόριο φωσφορικού άλατος στην τυροσίνη, ένα συγκεκριμένο αμινοξύ στην πρωτεΐνη στόχο, το οποίο είτε ενεργοποιεί είτε απενεργοποιεί τη βιολογική λειτουργία του στόχου. Αυτή η διαδικασία ελέγχει πολλές πτυχές του μεταβολισμού και της φυσιολογικής κυτταρικής διαίρεσης. Υπάρχουν πολλοί τύποι κινάσης τυροσίνης, πολλοί από τους οποίους απαιτούν εξωτερικά σήματα προτού γίνουν χημικά δραστικοί. Σε ορισμένες μορφές καρκίνου, η ανάπτυξη του όγκου ενισχύεται από την ανεξέλεγκτη δραστηριότητα των κινασών.

Η φωσφορυλίωση είναι η προσθήκη μιας φωσφορικής ομάδας σε μια πρωτεΐνη, τυπικά ένα ένζυμο, προκαλώντας δομικές αλλαγές. Η κινάση τυροσίνης είναι ένας υπότυπος πρωτεϊνικής κινάσης, ένα ένζυμο που φωσφορυλιώνει ένα αμινοξύ – ή μετατρέπει το αμινοξύ σε οργανικό φωσφορικό. Αυτοί οι καταλύτες με τη σειρά τους ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται από τη διαδικασία, καθώς οι δραστηριότητές τους εξαρτώνται από τις αλλαγές στη χημική δομή τους. Πολλές από τις φυσιολογικές και ακόμη και άρρωστες βιοχημικές διεργασίες ελέγχονται με φωσφορυλίωση. Η κινάση τυροσίνης μεταφέρει τη φωσφορική ομάδα από το απανταχού μόριο ενέργειας ATP σε μια θέση στο αμινοξύ τυροσίνη.

Σε πολλούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων και άλλων θηλαστικών, η φωσφορυλίωση τυροσίνης είναι απαραίτητη για τις διαδικασίες ανάπτυξης οργάνων και ιστών, κυτταρικής κίνησης και πολλαπλασιασμού κυττάρων. Τα γονίδια που κωδικοποιούν τα πολλά διαφορετικά ένζυμα τυροσίνης κινάσης είναι καλά αντιπροσωπευμένα μέσα στο ανθρώπινο γονιδίωμα αφού η επίδραση κινάσεων αλλάζει στο σχεδόν ένα τρίτο των πρωτεϊνών στο σώμα. Οι κινάσες τυροσίνης ρυθμίζουν τα ένζυμα μεταβάλλοντας την καταλυτική ικανότητα της πρωτεΐνης μέσω φωσφορυλίωσης. Αυτό αλλάζει το ρυθμό μιας κυτταρικής βιοχημικής αντίδρασης, όπως ο μεταβολισμός, και μπορεί να την αποτρέψει καθόλου.

Όπως πολλά βιολογικά σημαντικά μόρια, ορισμένες κινάσες τυροσίνης απαιτούν ενεργοποίηση από άλλες πρωτεΐνες πριν αρχίσουν να φωσφορυλιώνουν ένα αμινοξύ. Αυτή η υποομάδα ενζύμων ονομάζεται κινάσες τυροσίνης υποδοχείς, ενώσεις που δεν θα καταλύσουν τη μεταφορά της φωσφορικής ομάδας στο εσωτερικό ενός κυττάρου παρά μόνο αφού δεσμευτούν από ένα εξειδικευμένο μόριο που ονομάζεται προσδέτης. Σε αυτό το σημείο, μια αλυσιδωτή αντίδραση ξεκινά τη στιγμή της φωσφορυλίωσης, προκαλώντας μια σειρά από χημικούς αγγελιοφόρους να φτάσουν στον πυρήνα του κυττάρου. Εκεί, προκαλούν τα γονίδια μέσα στον πυρήνα να κάνουν περισσότερο ή λιγότερο ένα επιθυμητό προϊόν πρωτεΐνης, το οποίο είναι συνήθως άλλο ένζυμο.

Οι δυσλειτουργικές κινάσες τυροσίνης υποδοχέα συνδέονται με την ανάπτυξη ορισμένων καρκίνων. Η μετάλλαξη του γονιδίου που κωδικοποιεί αυτές τις πρωτεΐνες μπορεί να τις κάνει υπερδραστήριες, φωσφορυλιώνοντας συνεχώς την τυροσίνη σε ένα κύτταρο, ανεξάρτητα από το αν αυτό απαιτείται ή όχι από τους περιβάλλοντες ιστούς. Κανονικά, αυτές οι κινάσες απαιτούν έναν συνδετήρα για να τις ενεργοποιήσουν, αλλά οι μεταλλαγμένες μορφές λειτουργούν χωρίς κανένα σήμα από άλλα μέρη του κυττάρου. Σε ορισμένα ερευνητικά προγράμματα, ένας αναστολέας κινάσης τυροσίνης έχει χρησιμοποιηθεί για την πρόληψη της ανάπτυξης καρκίνων, ενισχύοντας τα στοιχεία που υποστηρίζουν τη σύνδεση μεταξύ της ανεξέλεγκτης φωσφορυλίωσης τυροσίνης και της κακοήθους κυτταρικής ανάπτυξης.