蛋白磷酸化是多種信號轉導途徑中的重要環(huán)節(jié),細胞內(nèi)大部分重要的生命過程都涉及蛋白磷酸化。蛋白激酶很多,根據(jù)其底物蛋白被磷酸化的氨基酸殘基種類,可將它們分為 5 類,其中絲氨酸/蘇氨酸 (Ser/Thr) 蛋白激酶又可分為以下幾類。
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(1)蛋白激酶 A(protein kinase A,PKA)即 cAMP 依賴性蛋白激酶。全酶存在胞漿,被 cAMP 激活后,催化亞基可① 調(diào)節(jié)代謝;②調(diào)節(jié)離子通道;③調(diào)節(jié)其他信號轉導途徑的蛋白;④ 進入細胞核調(diào)節(jié)基因表達。
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(2)蛋白激酶 C 即 Ca2+和磷脂依賴的蛋白激酶,受 Ca2+ 、DAG 和 PS 激活。根據(jù)其活化需不需要 Ca2+ 、DAG 和 PS 分為 11 種亞型。PKC 底物非常廣泛,包括參與信號轉導的底物,如表皮生長因子受體、胰島素受體、T 細胞受體(TCR)、Ras、GTP 酶活化蛋白等;參與代謝調(diào)控的底物,如膜上的通道和泵;調(diào)節(jié)基因表達的底物,如轉錄因子、翻譯因子、S6K、Raf 激酶等。調(diào)節(jié)基因表達的底物,如轉錄因子、翻譯因子、S6K、Raf 激酶等。PKC 廣泛分布于各組織的胞質,以 Ca2+依賴的形式從胞質中移位到細胞膜上,此過程稱之為轉位。PKC 轉位是其活化的標志。
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(3)鈣 / 鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶(CaMK)包括肌球蛋白輕鏈激酶(myosin light chain kinase,MLCK)、磷酸化酶激酶、CaMKⅡ等。
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(4)CMGC 組蛋白激酶,包括脯氨酸依賴性激酶(proline depedent kinase,PDK);酪蛋白激酶Ⅱ(casein kinase Ⅱ ,CK Ⅱ )家族。PDK 包括細胞周期素依賴性蛋白激酶(cyclin depedent kinase,CDK)家族;絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族;糖原合成酶激酶 3(glycogen synthetase kinase 3,GSK3);CDK 樣激酶(CDK-like kinase,CLK)家族。
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(5)蛋白激酶 G,即 cGMP 依賴性蛋白激酶(cGMP –dependent protein kinase,PKG),以 cGMP 為變構劑,在腦和平滑肌中含量較豐富。
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(6)G 蛋白偶聯(lián)受體激酶,有腎上腺素受體蛋白激酶;ARK 相關激酶和視紫紅質激酶等。
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(7)核糖體 S6 激酶(S6K),包括 S6KⅠ和 S6KⅡ,能催化核糖體 S6 蛋白磷酸化。
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(8)整合素連接激酶,整合素連接激酶(intergrin-linked kinase,ILK)可直接磷酸化 PKB/Akt,其活性依賴 PI3K。
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(9)DNA 依賴性蛋白激酶,DNA 依賴性蛋白激酶(DNA-depen-dent protein kinaes,DNA-PK) 可磷酸化許多核蛋白,包括核受體、轉錄因子、DNA 拓撲異構酶和 RNA 聚合酶Ⅱ等。DNA-PK 可發(fā)生自主磷酸化,其催化亞基和 Ku 蛋白都依賴于 DNA 和 ATP 而磷酸化。