**Lck** (z anglického *lymphocyte-specific protein tyrosine kinase*; takisto **p56Lck** alebo **LCK**) je nereceptorová tyrozínkináza o molekulárnej hmotnosti 56 kDa, exprimovaná predovšetkým v T-lymfocytoch, ale aj v NK bunkách či v mozgu. Kódovaná je génom *LCK* umiestneným na chromozóme 1. Patrí do rodiny Src kináz (Src family kinases: SFK) a ide o vnútrobunkový protein lokalizovaný na membráne. LCK je spravidla je naviazaná na CD4 alebo CD8 koreceptory, rozpoznávajúce hlavný histokompatibilný komplex triedy II alebo I (MHC II/I), ale v bunke sa nachádza aj vo forme bez naviazaného koreceptoru. Hlavnou úlohou tejto kinázy je fosforylácia intracelulárnych tyrozínových aminokyselinových zbytkov T-bunkového receptoru (TCR) po kontakte T-lymfocytu so svojim antigénom. Okrem toho, forsforyluje a aktivuje následnú kinázu TCR signalizačnej kaskády, ZAP70. Zároveň hrá úlohu v ďalších stupňoch signalizácie. Je to teda enzým kľúčový pre spustenie a prenos signálu cez TCR a následnú aktiváciu danej T-bunky. Expresia LCK je dobre evolučne konzervovaná, čo len podčiarkuje jej dôležitosť pre optimálnu aktivitu T-buniek.

Štruktúra
---------

Keďže ide o kinázu z rodiny SFK, LCK zdieľa základné štruktúrne domény s ostatnými kinázami tejto rodiny. Obsahuje tzv. Src homologické domény (SH) 2 a 3. SH2 je zodpovedná za rozpoznávanie fosforylovaných tyrozínových zbytkov a SH3 zas viaže oblasti bohaté na prolín. Zároveň obsahuje dôležitú kinázovú doménu zodpovednú sa samotnú enzymatickú aktivitu a regulačný C-koniec. Na rozdiel od ostatných SFK ešte obsahuje doménu na N-konci (niekedy nazývanú SH4), ktorou viaže CD4 a CD8 koreceptory. Tento koniec zároveň zabezpečuje jej umiestnenie na membráne vďaka jeho myristoylácii a palmitoylácii.

Funkcia a prenos signálu cez T bunkový receptor
-----------------------------------------------

Hlavnou funkciou LCK je fosforylácia tzv. ITAM motívov (z anglického Immunoreceptor tyrosine-based activation motifs) na CD3 reťazcoch T bunkového receptoru. Fosforylácia týchto motívov vedie k príchodu ďalšej kinázy ZAP70. Tá je tak isto fosforylovaná pomocou LCK na tyrozíne 293 a tým aktivovaná. ZAP70 následne fosforyluje LAT, ktorý spolu so SLP76 vytvára jadro komplexu, ktorý umožňuje aktiváciu fosfolipázy gamma (PLCγ). Tá katalyzuje štiepenie fosfatidylinositol 4,5-bisfosfátu a tvorbu druhých poslov: diacylglycerolu (DAG) a inositol-1,4,5-trifosfátu (IP3). Tieto dve molekuly potom stoja za prenosom a amplifikáciou signálu ďalej, pričom sa aktivujú rôzne kaskády vyúsťujúce do transkripcie kľúčových efektorových molekúl, diferenciácii bunky a bunkovému deleniu, a teda k celkovej aktivácii stimulovanej bunky.

Okrem signalizácie cez TCR sa LCK podieľa aj na signalizácii indukovanej kostimulačnou molekulou CD28, tým, že viaže jej motív bohatý na prolín a náseldne fosforyluje fosfoinositid-závislú proteín kinázu 1 (PDPK1), ktorá ďalej aktivuje proteín Akt a proteín kinázu C θ (PKCθ). Taktiež sa zdá, že LCK viaže ďalšiu kinázu z SFK rodiny: Fyn a pozitívne ovplyvňuje jej aktivitu.

Zaujímavé je, že LCK je aktívna aj v neurónoch hippokampu a v posledných rokoch sa ukazuje ako dôležitá pri vývoji Alzheimerovej choroby.

Regulácia LCK
-------------

Regulácia LCK prebieha na základe fosforylácie dvoch kľúčových tyrozínových zbytkov na pozícii 505 a 394. LCK je v kľudovej bunke v neaktívnej, zbalenej forme. Tá je udržiavaná vďaka väzbe fosforylovaného tyrozínu 505 (Y505) na SH2 doménu. Na aktivácii je potrebná fosfatáza CD45, ktorá Y505 defosforyluje. LCK sa rozvoľní, čo umožní jej auto-fosforyláciu na tyrozíne 394 (Y394). To ju udrží v aktivovanom stave. Pre inaktiváciu kinázy musí zase dôjsť k defosforylácii Y394 pomocou CD45, opätovnej fosforylácii Y505 kinázou CSK a následnému zbaleniu LCK to neaktívnej konformácie.

Klinický význam
---------------

Vzhľadom na svoje postavenie v rámci TCR signalizačnej kaskády nie je prekvapujúce, že defekty v aktivite a regulácii LCK majú za následok vážne poruchy vývoja a funkcie imunitného systému a zníženú schopnosť T buniek odpovedať na stimuláciu antigénom. Zvýšená alebo neregulovaná aktivita LCK môže viesť k rozvoju autoimunitných ochorení, astmy či rakoviny v dôsledku vysokej aktivity T buniek a ich zníženému prahu citlivosti na antigén. LCK sa vďaka priamemu vplyvu na TCR signalizáciu stala potenciálnym cieľom imunoterapie. Modulácia jej aktivity by totiž mohla pomôcť k utlmeniu aktivity T buniek u pacientov trpiacich niektorými druhmi autoimunitných chorôb, či rakoviny. LCK sa v poslednom čase skloňuje aj v súvislosti s dizajnom T buniek s chimérickým antigénnym receptorom (CAR T cell).

Referencie
----------

1. 1 2 3 4  BOGGON, Titus J; ECK, Michael J. Structure and regulation of Src family kinases. *Oncogene*, 2004-10-18, roč. 23, čís. 48, s. 7918–7927. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. ISSN 0950-9232. DOI: 10.1038/sj.onc.1208081. (po anglicky)
2. 1 2 3  RUDD, Christopher E.. How the Discovery of the CD4/CD8-p56lck Complexes Changed Immunology and Immunotherapy. *Frontiers in Cell and Developmental Biology*, 2021-03-15, roč. 9, s. 626095. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. ISSN 2296-634X. DOI: 10.3389/fcell.2021.626095.
3. ↑  BRENNER, Sydney; VENKATESH, Byrappa; YAP, Wai Ho. Conserved regulation of the lymphocyte-specific expression of lck in the Fugu and mammals. *Proceedings of the National Academy of Sciences*, 2002-03-05, roč. 99, čís. 5, s. 2936–2941. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. ISSN 0027-8424. DOI: 10.1073/pnas.032680599. (po anglicky)
4. 1 2 3 4  SHAH, Kinjal; AL-HAIDARI, Amr; SUN, Jianmin. T cell receptor (TCR) signaling in health and disease. *Signal Transduction and Targeted Therapy*, 2021-12-13, roč. 6, čís. 1, s. 412. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. ISSN 2059-3635. DOI: 10.1038/s41392-021-00823-w. (po anglicky)
5. ↑  ESENSTEN, Jonathan H.; HELOU, Ynes A.; CHOPRA, Gaurav. CD28 Costimulation: From Mechanism to Therapy. *Immunity*, 2016-05, roč. 44, čís. 5, s. 973–988. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. DOI: 10.1016/j.immuni.2016.04.020. (po anglicky)
6. ↑  ISAKOV, Noah; ALTMAN, Amnon. PKC-theta-mediated signal delivery from the TCR/CD28 surface receptors. *Frontiers in Immunology*, 2012, roč. 3. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. ISSN 1664-3224. DOI: 10.3389/fimmu.2012.00273.
7. ↑  SALMOND, Robert J.; FILBY, Andrew; QURESHI, Ihjaaz. T-cell receptor proximal signaling via the Src-family kinases, Lck and Fyn, influences T-cell activation, differentiation, and tolerance. *Immunological Reviews*, 2009-03, roč. 228, čís. 1, s. 9–22. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. DOI: 10.1111/j.1600-065X.2008.00745.x. (po anglicky)
8. ↑  KIM, Eun-Jung; MONJE, Francisco J.; LI, Lin. Alzheimer’s disease risk factor lymphocyte-specific protein tyrosine kinase regulates long-term synaptic strengthening, spatial learning and memory. *Cellular and Molecular Life Sciences*, 2013-02, roč. 70, čís. 4, s. 743–759. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. ISSN 1420-682X. DOI: 10.1007/s00018-012-1168-1. (po anglicky)
9. ↑  OMRI, Boubaker; CRISANTI, Patricia; MARTY, Marie-Chantal. The Lck Tyrosine Kinase Is Expressed in Brain Neurons. *Journal of Neurochemistry*, 2002-11-23, roč. 67, čís. 4, s. 1360–1364. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. DOI: 10.1046/j.1471-4159.1996.67041360.x. (po anglicky)
10. 1 2  KUMAR SINGH, Pankaj; KASHYAP, Aanchal; SILAKARI, Om. Exploration of the therapeutic aspects of Lck: A kinase target in inflammatory mediated pathological conditions. *Biomedicine & Pharmacotherapy*, 2018-12, roč. 108, s. 1565–1571. Dostupné online [cit. 2023-05-01]. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.10.002. (po anglicky)