Proteiinikinaasi A

Proteiinikinaasi A eli cAMP-riippuvainen proteiinikinaasi on proteiinikinaaseihin kuuluva entsyymi, joka katalysoi fosfaattiryhmän siirtämistä ATP-molekyyliltä tiettyjen proteiinien seriini- tai treoniiniaminohappojen sivuketjuille. Proteiinikinaasi A siis fosforyloi toisia proteiineja ja toimii siten niiden toiminnan säätelijänä. Proteiinikinaasi A säätelee muun muassa sokeri- ja rasva-aineenvaihduntaan osallistuvien proteiinien toimintaa. Proteiinikinaasi A:n EC-numero on EC 2.7.11.11.

Rakenne ja toiminta

Proteiinikinaasi A on inaktiivisena holoentsyyminä tetrameeri ja koostuu neljästä alayksiköstä. Näistä alayksiköistä kaksi on katalyyttistä C-alayksikköä ja kaksi muuta ovat entsyymin säätely-yksiköitä eli R-alayksikköjä. Entsyymin toiminnan aktivoi riittävän suuri, noin 10 nmol/l, cAMP-pitoisuus. Neljä cAMP-molekyyliä sitoutuu R-alayksikköihin, minkä seurauksena tapahtuu entsyymin konformaation muutos ja kaksi katalyyttisesti aktiivista C-alayksikköä vapautuu. Molekyylimassaltaan R-alayksiköt ovat 49 kDa ja C-alayksiköt noin 38 kDa. Katalyyttisesti aktiiviset C-alayksiköt koostuvat kahdesta osasta ja osien välissä on lovi. Alayksikön pienempi osa sitoutuu ATP-molekyyliin ja suuremmassa alayksikössä sijaitsevat fosfaattiryhmän siirron kannalta keskeiset katalyyttiset aminohapot. Jotta ATP sitoutuu proteiinikinaasi A:han, läsnä täytyy olla kahdenarvoisia metalli-ioneja, jotka muodostavat kompleksin ATP-molekyylien kanssa. Katalyyttisesti aktiivisin on magnesium-ioni, mutta myös mangaani- koboltti- tai kadmium-ionit voivat toimia katalyyttisina metalleina.

Proteiinikinaasi A säätelee muiden proteiinien, kuten entsyymien toimintaa fosforyloimalla ne. Esimerkiksi se kiihdyttää rasvojen hajotusta eli lipolyysiä aktivoimalla lipaaseja. Entsyymi säätelee myös sokeriaineenvaihduntaa. Proteiinikinaasi A aktivoi fosforylaasikinaasientsyymin fosforyloimalla sen, mikä johtaa glykogeenia hajottavan glykogeenifosforylaasin aktivoitumiseen. Toisaalta entsyymi myös inaktivoi glykogeenisyntaasin toimintaa fosforyloimalla sen, mikä johtaa glykogeenisynteesin vähenemiseen. Proteiinikinaasi A osallistuu myös eräiden geenien ilmentymisen säätelyyn. Se fosforyloi transkriptiotekijöihin kuuluvan cAMP:n vaste-elementin sitojaproteiinin (CREB) ja tämä proteiini säätelee eräiden geenien ilmentymistä.

Lähteet

Transferaasit