Kinaza białkowa zależna od cGMP - cGMP-dependent protein kinase

kinaza białkowa, zależna od cGMP, typ I
Krystalograficzną strukturę z suwakiem leucynowym domeny ludzkiego białka zależnego cGMP kinaza beta.
Identyfikatory
Symbol	PRKG1
Alt. symbolika	PRKGR1B, PRKG1B
gen NCBI	5592
HGNC	9414
OMIM	176894
RefSeq	NM_006258
UniProt	Q13976
Inne dane
Umiejscowienie	Chr. 10 q11.2
Szukaj Struktury Model szwajcarski Domeny InterPro

Kinaza białkowa zależna od cGMP lub kinaza białkowa G (PKG) to kinaza białkowa specyficzna dla serynowo/treoniny, która jest aktywowana przez cGMP . To fosforyluje wiele biologicznie ważnych celów i jest zaangażowany w regulację mięśni gładkich relaksacji, płytek funkcji, spermy, metabolizm, podziału komórek i kwasu nukleinowego syntezy.

Geny i białka

PKG to kinazy serynowo/treoninowe obecne w różnych organizmach eukariotycznych , od jednokomórkowego organizmu Paramecium do ludzi. U ssaków zidentyfikowano dwa geny PKG , kodujące PKG typu I (PKG-I) i typu II (PKG-II) . N-końcu z PKG, że jest kodowana przez dwie alternatywnie składanych eksonach podające PKG PKG i-Iα-Iβ izoform . PKG-Iβ jest aktywowany przy ~10-krotnie wyższych stężeniach cGMP niż PKG-Iα. PKG-I i PKG-II są homodimerami dwóch identycznych podjednostek (odpowiednio ~75 kDa i ~85 kDa) i mają wspólne cechy strukturalne.

Każda podjednostka składa się z trzech domen funkcjonalnych :

• (1) domena N-końcowa, która pośredniczy w homodimeryzacji, supresji aktywności kinazy przy braku cGMP i interakcji z innymi białkami, w tym substratami białkowymi
• (2) domena regulacyjna, która zawiera dwa nieidentyczne miejsca wiążące cGMP
• (3) domena kinazy, która katalizuje transfer fosforanu z ATP do grupy hydroksylowej łańcucha bocznego seryny/treoniny białka docelowego

Wiązanie cGMP z domeną regulatorową indukuje zmianę konformacyjną, która zatrzymuje hamowanie katalitycznego rdzenia przez N-koniec i umożliwia fosforylację białek substratowych. Podczas gdy PKG- I jest zlokalizowany głównie w cytoplazmie , PKG- II jest zakotwiczony w błonie komórkowej przez mirystoilację N- końca .

Dystrybucja tkanek

Ogólnie PKG-I i PKG-II ulegają ekspresji w różnych typach komórek.

• PKG-I wykryto w wysokich stężeniach (powyżej 0,1 μmol/L) we wszystkich typach komórek mięśni gładkich (SMC), w tym SMC naczyniowych oraz w płytkach krwi . Niższe poziomy są obecne w śródbłonku naczyniowym i kardiomiocytach . Enzym jest również wyrażany w fibroblastach , niektórych typach komórek nerek i leukocytach oraz w określonych obszarach układu nerwowego , na przykład w hipokampie , w móżdżkowych komórkach Purkinjego oraz w zwojach korzeni grzbietowych . Neurony wyrażają izoformę PKG-Iα lub PKG-Iβ, płytki krwi głównie Iβ i obie izoformy są obecne w mięśniach gładkich.
• PKG-II wykryto w komórkach nerkowych, komórkach strefy kłębuszkowej kory nadnerczy , komórkach klubowych w dystalnych drogach oddechowych , błonie śluzowej jelit , przewodach trzustkowych , śliniankach przyusznych i podżuchwowych , chondrocytach i kilku jądrach mózgu, ale nie w miocytach serca i naczyń .

W szczególności, w tkance mięśni gładkich, PKG promuje otwieranie kanałów potasowych aktywowanych wapniem , co prowadzi do hiperpolaryzacji i rozluźnienia komórek oraz blokuje aktywność agonistyczną fosfolipazy C , zmniejszając uwalnianie zmagazynowanych jonów wapnia przez trifosforan inozytolu .

Rola w raku

Nowotworowe komórki okrężnicy przestają wytwarzać PKG, co najwyraźniej ogranicza beta-kateninę, umożliwiając w ten sposób enzymowi VEGF wywołanie angiogenezy.

Genetyka behawioralna u Drosophila melanogaster

U Drosophila melanogaster gen żerowania ( for ) jest cechą polimorficzną, która leży u podstaw różnic w zachowaniach związanych z poszukiwaniem pokarmu. Dla locus składa się z Rover ( dla ^R ), a Sitter ( na ^S ) alleli z Rovera allel jest dominujący. Osobniki łazik zazwyczaj pokonują większe odległości, gdy zbierają pożywienie, podczas gdy osobniki Sitter pokonują mniejsze odległości, aby zdobyć pożywienie. Zarówno fenotypy łazika, jak i łazika są uważane za fenotypy typu dzikiego , ponieważ populacje muszek owocowych zwykle wykazują stosunek łazika do siedzącego 70:30. Allele Rover i Sitter znajdują się w regionie 24A3-5 chromosomu polietylenowego Drosophila melanogaster , który zawiera gen PKG d2g. Poziomy ekspresji PKG uwzględnieniem różnic dla ^R i na ^S alleli częstotliwości i dlatego zachowanie jako jednostki Rover wykazują większą ekspresję PKG niż osoby sitter i fenotyp Sittera można przekształcić w Rover przez nadmierną ekspresję genu DG2.

Zobacz też

• Kinaza białkowa zależna od cAMP (PKA)

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• WE 2.7.11.12
• Cykliczne kinazy białkowe zależne od GMP a układ sercowo-naczyniowy
• cGMP-zależne + białko + kinazy w Narodowej Bibliotece Medycznej USA Medical Subject Headings (MeSH)