cGMP-abhängige Proteinkinase - cGMP-dependent protein kinase
Proteinkinase, cGMP-abhängig, Typ I | |||||||
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Bezeichner | |||||||
Symbol | PRKG1 | ||||||
Alt. Symbole | PRKGR1B, PRKG1B | ||||||
NCBI-Gen | 5592 | ||||||
HGNC | 9414 | ||||||
OMIM | 176894 | ||||||
RefSeq | NM_006258 | ||||||
UniProt | Q13976 | ||||||
Andere Daten | |||||||
Ort | Chr. 10 q11,2 | ||||||
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Proteinkinase, cGMP-abhängig, Typ II | |||||||
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Bezeichner | |||||||
Symbol | PRKG2 | ||||||
NCBI-Gen | 5593 | ||||||
HGNC | 9416 | ||||||
OMIM | 601591 | ||||||
RefSeq | NM_006259 | ||||||
UniProt | Q13237 | ||||||
Andere Daten | |||||||
Ort | Chr. 4 q13.1-21.1 | ||||||
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cGMP-abhängige Proteinkinase oder Proteinkinase G (PKG) ist eine Serin/Threonin-spezifische Proteinkinase , die durch cGMP aktiviert wird . Es phosphoryliert eine Reihe biologisch wichtiger Ziele und ist an der Regulierung der Relaxation der glatten Muskulatur , der Blutplättchenfunktion , des Spermienstoffwechsels , der Zellteilung und der Nukleinsäuresynthese beteiligt.
Gene und Proteine
PKG sind Serin/Threonin-Kinasen, die in einer Vielzahl von Eukaryoten vorkommen , vom einzelligen Organismus Paramecium bis zum Menschen. Bei Säugetieren wurden zwei PKG- Gene identifiziert, die für PKG Typ I (PKG-I) und Typ II (PKG-II) kodieren . Der N-Terminus von PKG-I wird durch zwei alternativ gespleißte Exons kodiert , die für die PKG-Iα- und PKG-Iβ- Isoformen spezifizieren . PKG-Iβ wird bei ~10-fach höheren cGMP-Konzentrationen als PKG-Iα aktiviert. PKG-I und PKG-II sind Homodimere von zwei identischen Untereinheiten (~75 kDa bzw. ~85 kDa) und weisen gemeinsame strukturelle Merkmale auf.
Jede Untereinheit besteht aus drei funktionellen Domänen :
- (1) eine N-terminale Domäne , die Homodimerisierung, Suppression der Kinaseaktivität in Abwesenheit von cGMP und Interaktionen mit anderen Proteinen einschließlich Proteinsubstraten vermittelt
- (2) eine regulatorische Domäne , die zwei nicht identische cGMP-Bindungsstellen enthält
- (3) eine Kinasedomäne , die den Phosphattransfer von ATP zur Hydroxylgruppe einer Serin/Threonin- Seitenkette des Zielproteins katalysiert
Die Bindung von cGMP an die regulatorische Domäne induziert eine Konformationsänderung, die die Hemmung des katalytischen Kerns durch den N-Terminus stoppt und die Phosphorylierung von Substratproteinen ermöglicht. Während PKG-I überwiegend im Zytoplasma lokalisiert ist , wird PKG-II durch N-terminale Myristoylierung an der Plasmamembran verankert .
Gewebeverteilung
Im Allgemeinen werden PKG-I und PKG-II in verschiedenen Zelltypen exprimiert.
- PKG-I wurde in hohen Konzentrationen (über 0,1 μmol/l) in allen Arten glatter Muskelzellen (SMCs) einschließlich vaskulärer SMCs und in Blutplättchen nachgewiesen . Niedrigere Spiegel sind im vaskulären Endothel und in den Kardiomyozyten vorhanden . Das Enzym wird auch in Fibroblasten , bestimmten Arten von Nierenzellen und Leukozyten sowie in bestimmten Regionen des Nervensystems , beispielsweise im Hippocampus , in Kleinhirn- Purkinje-Zellen und in Spinalganglien exprimiert . Neuronen exprimieren entweder die PKG-Iα- oder die PKG-Iβ-Isoform, Blutplättchen überwiegend Iβ, und beide Isoformen sind in glatter Muskulatur vorhanden.
- PKG-II wurde in Nierenzellen, Zona glomerulosa- Zellen der Nebennierenrinde , Klumpenzellen in distalen Atemwegen , Darmschleimhaut , Pankreasgängen , Ohrspeicheldrüsen und Unterkieferspeicheldrüsen , Chondrozyten und mehreren Hirnkernen nachgewiesen, jedoch nicht in Herz- und Gefäßmyozyten .
Insbesondere im glatten Muskelgewebe fördert PKG die Öffnung von Calcium-aktivierten Kaliumkanälen , was zu einer Zellhyperpolarisation und -relaxation führt und blockiert die agonistische Aktivität von Phospholipase C , wodurch die Freisetzung von gespeicherten Calciumionen durch Inositoltriphosphat reduziert wird .
Rolle bei Krebs
Krebsartige Dickdarmzellen hören auf, PKG zu produzieren, was anscheinend Beta-Catenin begrenzt und es dem VEGF-Enzym ermöglicht, Angiogenese anzuregen.
Verhaltensgenetik bei Drosophila melanogaster
Bei Drosophila melanogaster ist das Gen für Nahrungssuche ( for ) ein polymorphes Merkmal , das den unterschiedlichen Verhaltensweisen bei der Nahrungssuche zugrunde liegt. Der for- Locus besteht aus den Allelen Rover ( für R ) und Sitter ( für S ) , wobei das Rover-Allel dominant ist. Rover-Individuen legen bei der Nahrungssuche in der Regel größere Entfernungen zurück, während Sitter-Individuen weniger Entfernungen zurücklegen, um nach Nahrung zu suchen. Sowohl Rover- als auch Sitter-Phänotypen gelten als Wildtyp , da Fruchtfliegenpopulationen typischerweise ein Rover-zu-Sitter-Verhältnis von 70:30 aufweisen. Der Rover und Sitter Allele werden in der 24A3-5 Region des georteten Drosophila melanogaster polytene Chromosom , ein Bereich, der das PKG D2G - Gen enthält. PKG - Expressionsniveau macht Unterschiede in für R und für S Allelfrequenz und daher Verhalten als Rover Individuen zeigen eine höhere PKG - Expression als Sitter Individuen und der Sitter Phänotyp kann durch Überexpression des dg2 Gens Rover umgewandelt werden.
Siehe auch
Verweise
Externe Links
- EC 2.7.11.12
- Zyklische GMP-abhängige Proteinkinasen und das Herz-Kreislauf-System
- cGMP-abhängige+Protein+Kinasen der US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)