Calcium-Calmodulin-Dependent Protein Kinase Type 2
Calcium-Calmodulin-Dependent Protein Kinase Type 1
Benzylamine
Calcium-Calmodulin-Dependent Protein Kinase Type 4
Cyclic GMP-Dependent Protein Kinase Type I
Cyclic GMP-Dependent Protein Kinase Type II
Calcium-Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase
Cyclo-GMP-abhängige Protein-Kinasen
Cyclic AMP-Dependent Protein Kinase Type II
Protein-Kinasen
Phosphorylation
Protein-Kinase C
Calcium
Calmodulin
Cyclo-AMP-abhängige Proteinkinasen
Cyclic AMP-Dependent Protein Kinase Type I
Isoenzyme
Cyclic AMP-Dependent Protein Kinase RIalpha Subunit
Cyclo-AMP
Enzyme Activation
Hippocampus
Protein-Serin-Threonin-Kinasen
Proteinkinase-Inhibitoren
Guanosinmonophosphat, cyclisches
Mitogenaktivierte Proteinkinasen
MAP Kinase Signaling System
p38-mitogen-aktivierte Proteinkinasen
Phosphatidylinositol 3-Kinases
Molekülsequenzdaten
Kinetics
Pyruvat-Kinase
Amino Acid Sequence
Zellen, kultivierte
p42-MAP-Kinase
Signal Transduction
Proteinkinase C-alpha
Mitogen-aktivierte Proteinkinase-Kinasen
Proteinkinase C-delta
Mitogen-aktivierte Proteinkinase 3
JNK-mitogen-aktivierte Proteinkinasen
AMP-Activated Protein Kinases
Proteinkinase C-epsilon
Zellinie
Protein Kinase C beta
SRC-Familien-Kinasen
1-Phosphatidylinositol-4-Kinase
Tetradecanoylphorbol-Acetat
Protein-Tyrosin-Kinase
G-Protein-Coupled Receptor Kinase 4
Creatinkinase
Calcium-Calmodulin-dependent Protein Kinase Type 2 (CaMKII) ist ein wichtiges intrazelluläres Enzym, das durch calciumgesteuerte Aktivierung der Calmodulin-Bindung reguliert wird. Es handelt sich um eine Multifunktionskinase, die an einer Vielzahl von zellulären Prozessen beteiligt ist, wie Synaptische Plastizität, Gedächtnisbildung, neuronale Entwicklung, Apoptose und Herzfunktion.
CaMKII besteht aus 12 Untereinheiten, die in mehreren Konformationen vorliegen können, was seine Aktivität und Funktion beeinflusst. Die Calcium-Calmodulin-Bindung führt zur Autophosphorylierung der Kinase, wodurch sie unabhängig von Calcium weiterhin aktiv bleiben kann. Diese Eigenschaft ermöglicht es CaMKII, als molekularer Schalter zu fungieren und langfristige Veränderungen in der zellulären Signalübertragung zu vermitteln.
Mutationen in den Genen, die für CaMKII codieren, wurden mit verschiedenen neurologischen Erkrankungen wie Epilepsie, geistiger Behinderung und neuropsychiatrischen Störungen in Verbindung gebracht.
Die Calcium-Calmodulin-abhängige Proteinkinase Typ 1 (CAMKK1 oder CaMKI) ist ein Enzym, das in Eukaryoten weit verbreitet ist und durch Bindung von Calcium-Ionen und dem Protein Calmodulin aktiviert wird. Diese Kinase spielt eine wichtige Rolle bei der Signaltransduktion und Regulation verschiedener zellulärer Prozesse, wie beispielsweise der Genexpression, Neurotransmitterfreisetzung und Stoffwechselvorgänge.
Die CAMKK1 phosphoryliert und aktiviert weitere Proteinkinasen, darunter die Calcium-Calmodulin-abhängige Proteinkinase Typ II (CAMKII) und die Proteinkinase A (PKA). Durch diese Kaskade von Ereignissen kann CAMKK1 komplexe zelluläre Antworten auf Calcium-Signalereignisse hervorrufen, wie beispielsweise Langzeitpotenzierung im Gehirn.
Mutationen in diesem Gen wurden mit verschiedenen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter neurologische Störungen und Krebs. Eine gründliche Untersuchung der Funktion von CAMKK1 und seiner Rolle in verschiedenen zellulären Prozessen könnte zur Entwicklung neuer Therapeutika für diese Erkrankungen beitragen.
Benzylamine ist ein organisch-chemisches Compound, das als sekundärer Amin (eine Art stickstoffhaltiger Verbindung) klassifiziert wird. Die chemische Formel für Benzylamin lautet C7H8N. Es besteht aus einem Benzolring, der mit einer Aminogruppe (-NH2) substituiert ist.
In medizinischer Hinsicht sind Benzylamine von geringer Bedeutung, können aber in der Synthese bestimmter Arzneimittel eingesetzt werden. Ein Beispiel ist die Synthese von Diphenhydramin, einem Antihistaminikum, das zur Linderung von Allergiesymptomen eingesetzt wird. Benzylamine können auch in lokalen Anästhetika und Arzneimitteln gegen Erkältungen gefunden werden.
Es ist wichtig zu beachten, dass einige Benzylamine toxisch sein können und eine sorgfältige Handhabung erfordern. Einige Verbindungen können auch als Vorstufen in der Synthese von illegalen Drogen wie Amphetaminen verwendet werden.
Die Calcium-Calmodulin-abhängige Proteinkinase Typ 4 (CaMK4) ist ein Enzym, das eine wichtige Rolle in der Signaltransduktion von Zellen spielt. Sie wird durch die Bindung von Calcium-Ionen und dem Protein Calmodulin aktiviert.
CaMK4 gehört zur Familie der Serin/Threonin-Proteinkinasen und phosphoryliert (d.h., überträgt eine Phosphatgruppe auf) spezifische Serin- oder Threonin-Reste von Substratproteinen. Durch diese Phosphorylierung können die Aktivität, Lokalisation oder Stabilität der Substratproteine beeinflusst werden, was wiederum zu verschiedenen zellulären Reaktionen führt.
CaMK4 ist insbesondere an der Regulation von neuronalen Funktionen beteiligt, wie z.B. der Langzeitpotenzierung (LTP) und -depression (LTD), zwei Prozessen, die für Lernen und Gedächtnis von Bedeutung sind. Mutationen in dem Gen, das für CaMK4 kodiert, wurden mit neurologischen Erkrankungen wie z.B. geistiger Behinderung und Epilepsie in Verbindung gebracht.
Cyclic guanosine monophosphate (cGMP)-dependent protein kinase type I (PKG I) gehört zu der Familie der Serin/Threonin-Proteinkinasen, die durch cGMP als zweiten Botenstoff aktiviert werden. PKG I ist ein holoenzymatisches Enzym, das aus einer reguläten und einer katalytischen Untereinheit besteht. Es wird in zwei Isoformen exprimiert: PKG Iα und PKG Iβ.
Die Aktivierung von PKG I erfolgt durch die Bindung von cGMP an die reguläre Untereinheit, was zu einer Konformationsänderung führt, wodurch die katalytische Untereinheit aktiviert wird. Die aktivierte PKG I phosphoryliert dann verschiedene Substrate, darunter andere Proteinkinasen, Phosphodiesterasen und Ionenkanäle, was zu einer Regulation zellulärer Prozesse führt, wie z.B. glatte Muskelrelaxation, neuronale Signaltransduktion und Hemmung der Zellproliferation.
PKG I spielt eine wichtige Rolle in verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Prozessen, einschließlich kardiovaskulärer Erkrankungen, Krebs, Schlaganfall und neurodegenerativen Erkrankungen.
Die Cyclic GMP-abhängige Proteinkinase Typ II (cGMP-PKII) ist ein Enzym, das durch die Bindung von cyclischem Guanosinmonophosphat (cGMP) aktiviert wird und eine zentrale Rolle in verschiedenen zellulären Signaltransduktionswegen spielt. Sie gehört zur Familie der Serin/Threonin-Proteinkinasen und phosphoryliert, d.h. überträgt eine Phosphatgruppe, auf spezifische Serin- oder Threonin-Reste von Proteinen.
Die Aktivierung der cGMP-PKII führt zu verschiedenen physiologischen Reaktionen, wie beispielsweise glatter Muskelrelaxation, Hemmung der Zellproliferation und Modulation von Ionenkanälen. Sie ist an der Regulation von zahlreichen Stoffwechselvorgängen beteiligt und trägt zu wichtigen physiologischen Prozessen wie Gefäßerweiterung, Bronchialdilatation und neurophysiologischen Funktionen bei.
Die cGMP-PKII ist ein Tetramer, das aus zwei katalytischen (C) und zwei regulatorischen (R) Untereinheiten besteht. Die Bindung von cGMP an die regulatorischen Untereinheiten führt zu einer Konformationsänderung, wodurch die katalytischen Untereinheiten aktiviert werden und ihre kinaseaktivität entfalten können.
Die Cyclic GMP-abhängige Proteinkinase Typ II ist ein bedeutendes pharmakologisches Ziel, da sie an der Pathophysiologie verschiedener Erkrankungen beteiligt ist, wie beispielsweise Herzinsuffizienz, Bluthochdruck, Lungenerkrankungen und erektiler Dysfunktion.
Calcium-Calmodulin-dependent Protein Kinase Kinase (CAMKK) ist ein Enzym, das an der Signaltransduktion im menschlichen Körper beteiligt ist. Es wird durch Calcium- und Calmodulin-Moleküle aktiviert und phosphoryliert dann andere Proteinkinasken, wie z.B. die Proteinkinase B (PKB) oder die Amyloid Precursor Protein Kinase (APPK). Die Aktivierung von CAMKK spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation von zellulären Prozessen wie Zellwachstum, Differenzierung und Apoptose. Mutationen in diesem Gen sind mit verschiedenen Krankheiten assoziiert, darunter Krebs und neurodegenerative Erkrankungen.
Cyclic Guanosine Monophosphate (cGMP)-abhängige Proteinkinasen sind eine Gruppe von Enzymen, die eine zentrale Rolle in verschiedenen zellulären Signaltransduktionswegen spielen. Sie werden durch die Bindung von cGMP an ihre regulatorische Domäne aktiviert und katalysieren dann die Übertragung einer Phosphatgruppe von Adenosintriphosphat (ATP) auf bestimmte Proteine, ein Prozess, der als Phosphorylierung bekannt ist. Diese Phosphorylierung führt zu einer Änderung der Konformation und Funktion des Zielproteins, was wiederum eine Reihe zellulärer Antworten hervorruft.
Insbesondere sind cGMP-abhängige Proteinkinasen an der Regulation von zellulären Prozessen wie glatter Muskelrelaxation, kardiovaskulärer Homöostase, neuroendokriner Signaltransduktion und zellulärer Proliferation und Apoptose beteiligt. Dysregulationen in cGMP-abhängigen Proteinkinase-Signalwegen wurden mit verschiedenen pathologischen Zuständen in Verbindung gebracht, einschließlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs und neurologischen Störungen.
Cyclic AMP (3',5'-cyclic adenosine monophosphate)-dependent protein kinase type II, auch bekannt als PKA II oder cAMP-abhängige Proteinkinase Typ II, ist ein wichtiges intrazelluläres Enzym, das an zahlreichen zellulären Signalprozessen beteiligt ist. Es handelt sich um eine Heterotetramer-Proteinkinase, die aus zwei regulativen (R) und zwei katalytischen (C) Untereinheiten besteht. Die R-Untereinheiten sind wiederum in zwei Isoformen unterteilt: RIα, RIβ, RIIα und RIIβ.
Die Aktivität von PKA II wird durch die Bindung von cAMP an die R-Untereinheiten reguliert, was zu einer Konformationsänderung führt und die katalytischen Untereinheiten aktiviert. Die aktivierte PKA II phosphoryliert dann eine Vielzahl von Substraten, darunter Proteine, die an zellulären Prozessen wie Stoffwechsel, Genexpression, Hormonsekretion und Zellwachstum beteiligt sind.
Die cAMP-abhängige Proteinkinase Typ II spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation von zahlreichen physiologischen Prozessen, wie zum Beispiel dem Stoffwechsel von Kohlenhydraten und Lipiden, der Herzfunktion, dem Hormonhaushalt und der Neurotransmission. Dysregulationen der PKA II-Aktivität können zu verschiedenen Erkrankungen führen, darunter Krebs, Stoffwechselstörungen und neurologische Erkrankungen.
Calcium ist ein essentielles Mineral, das für den Menschen unentbehrlich ist. Im Körper befindet sich etwa 99% des Calciums in den Knochen und Zähnen, wo es für deren Festigkeit und Stabilität sorgt. Das übrige 1% verteilt sich im Blut und in den Geweben. Dort ist Calcium an der Reizübertragung von Nervenimpulsen, der Muskelkontraktion, der Blutgerinnung und verschiedenen Enzymreaktionen beteiligt. Der Calciumspiegel im Blut wird durch Hormone wie Parathormon, Calcitriol und Calcitonin reguliert. Eine ausreichende Calciumzufuhr ist wichtig für die Knochengesundheit und zur Vorbeugung von Osteoporose. Die empfohlene tägliche Zufuhrmenge von Calcium beträgt für Erwachsene zwischen 1000 und 1300 mg.
Calmodulin ist ein konserviertes, calciumbindendes Protein, das in allen eukaryotischen Zellen weit verbreitet ist und als wichtiger Intrazellularer Signalmolekül fungiert. Es ist involviert in der Regulation verschiedener Enzyme und Ionenkanäle durch die Bindung von Calcium-Ionen. Durch diese Bindung ändert Calmodulin seine Konformation und kann so an bestimmte Zielproteine binden, was wiederum eine Aktivierung oder Inhibition dieser Proteine bewirken kann. Calmodulin spielt daher eine entscheidende Rolle in einer Vielzahl von zellulären Prozessen wie Muskelkontraktion, Neurotransmitterfreisetzung, Zellwachstum und -differenzierung sowie Apoptose.
Cyclo-AMP (3',5'-cyclische Adenosinmonophosphat)-abhängige Proteinkinasen sind Enzyme, die Adenosintriphosphat (ATP) hydrolysieren, um eine Phosphatgruppe auf bestimmte Proteine zu übertragen und diese so aktivieren. Sie werden durch das second messenger Cyclo-AMP reguliert, der bei verschiedenen zellulären Signaltransduktionswegen eine wichtige Rolle spielt.
Die Aktivierung von Cyclo-AMP-abhängigen Proteinkinasen erfolgt durch die Bindung von Cyclo-AMP an die Regulatorische Untereinheit (R-Untereinheit) der Kinase, was zu einer Konformationsänderung führt und die katalytische Untereinheit (C-Untereinheit) aktiviert. Die aktivierte Kinase kann dann Phosphatgruppen auf spezifische Serin- oder Threoninreste von Proteinen übertragen, was deren Aktivität beeinflusst und so verschiedene zelluläre Prozesse wie Stoffwechsel, Genexpression und Zellteilung reguliert.
Eine der bekanntesten Cyclo-AMP-abhängigen Proteinkinasen ist die Proteinkinase A (PKA), die aus zwei katalytischen Untereinheiten und zwei regulatorischen Untereinheiten besteht. Andere Beispiele sind die Cyclische GMP-abhängige Proteinkinase (PKG) und die Exchange Factor directly Activated by cAMP (Epac).
Cyclic AMP (3',5'-cyclic adenosine monophosphate)-dependent protein kinase type I, auch bekannt als PKA oder cAMP-abhängige Proteinkinase, ist ein wichtiges intrazelluläres Signalprotein, das aus zwei Regulatoren (R) und zwei Katalysatoren (C) Untereinheiten besteht. Es wird durch die Bindung von cAMP an die Regulatoren aktiviert, was zu einer Konformationsänderung führt, die die Freisetzung der katalytischen Untereinheiten und deren Aktivierung zur Folge hat. Die PKA ist in der Lage, eine Vielzahl von Substraten im Zytoplasma und im Kern zu phosphorylieren, darunter sind Transkriptionsfaktoren, Metabolismus-Enzyme und Ionenkanäle. Diese Phosphorylierung führt zu einer Regulation der Funktion dieser Proteine und ist an vielen zellulären Prozessen beteiligt, wie z.B. Stoffwechsel, Hormonantwort, Genexpression und Apoptose.
Isoenzyme sind Enzyme, die die gleiche katalytische Funktion haben, aber sich in ihrer Aminosäuresequenz und/oder Struktur unterscheiden. Diese Unterschiede können aufgrund von Genexpression aus verschiedenen Genen oder durch Variationen im gleichen Gen entstehen. Isoenzyme werden oft in verschiedenen Geweben oder Entwicklungsstadien einer Organismengruppe gefunden und können zur Unterscheidung und Klassifizierung von Krankheiten sowie zur Beurteilung der biochemischen Funktionen von Organen eingesetzt werden.
Die Cyclic AMP-abhängige Proteinkinase (PKA) ist ein wichtiges Enzym, das an vielen zellulären Signalprozessen beteiligt ist. Es wird durch die Bindung von cyclischem Adenosinmonophosphat (cAMP) aktiviert und besteht aus zwei Regulator- und zwei Katalysesubuniten.
Die RIalpha-Untereinheit ist eine der beiden Regulatorsubuniten der PKA. Sie enthält ein cAMP-Bindungsdomäne, die für die Aktivierung der Kinase erforderlich ist. Wenn cAMP an die RIalpha-Untereinheit bindet, ändert sich ihre Konformation und löst die Inhibition der Katalysesubuniten, wodurch diese aktiviert werden und Phosphorylierungsreaktionen durchführen können.
Die RIalpha-Untereinheit spielt auch eine Rolle bei der Kompartimentierung von PKA in Zellen, da sie an Aktinfilamente binden kann und so die lokale Konzentration von cAMP und PKA beeinflusst. Mutationen in der RIalpha-Untereinheit wurden mit verschiedenen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter kardiovaskuläre Erkrankungen, Krebs und neurologische Störungen.
Cyclo-AMP, auch bekannt als Cyclic Adenosinmonophosphat (cAMP), ist ein intrazellulärer second messenger, der an vielen zellulären Signaltransduktionswegen beteiligt ist. Es wird durch die Aktivität von Adénylylcyclasen synthetisiert und durch Phosphodiesterasen abgebaut. cAMP spielt eine wichtige Rolle in der Regulation von Stoffwechselvorgängen, Hormonwirkungen, Genexpression und Zellteilung.
In der medizinischen Forschung wird Cyclo-AMP oft als Marker für die Aktivität von Hormonen wie Adrenalin und Glucagon verwendet, die an den cAMP-Signalweg gekoppelt sind. Störungen im cAMP-Signalweg können mit verschiedenen Erkrankungen assoziiert sein, darunter Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und neurologische Störungen.
Enzyme Activation bezieht sich auf den Prozess, durch den ein Enzym seine katalytische Funktion aktiviert, um eine biochemische Reaktion zu beschleunigen. Dies wird in der Regel durch die Bindung eines spezifischen Moleküls, das als Aktivator oder Coenzym bezeichnet wird, an das Enzym hervorgerufen. Diese Bindung führt zu einer Konformationsänderung des Enzyms, wodurch seine aktive Site zugänglich und in der Lage wird, sein Substrat zu binden und die Reaktion zu katalysieren. Es ist wichtig zu beachten, dass es auch andere Mechanismen der Enzymaktivierung gibt, wie zum Beispiel die proteolytische Spaltung oder die Entfernung von Inhibitoren. Die Aktivierung von Enzymen ist ein essentieller Prozess in lebenden Organismen, da sie die Geschwindigkeit metabolischer Reaktionen regulieren und so das Überleben und Wachstum der Zellen gewährleisten.
Der Hippocampus ist ein Teil des Gehirns, der zum limbischen System gehört und eine wichtige Rolle im Gedächtnis, insbesondere im Langzeitgedächtnis und in der räumlichen Orientierung, spielt. Er ist bei Säugetieren als eine verdickte, halbmondförmige Struktur im medialen Temporallappen des Großhirns lokalisiert. Der Hippocampus besteht aus verschiedenen Schichten und Zelltypen, darunter Pyramidenzellen und Granularzellen. Er ist an Lernprozessen beteiligt und ermöglicht die Konsolidierung von Kurzzeitgedächtnisinhalten in das Langzeitgedächtnis. Der Hippocampus ist auch an der Regulation von Emotionen und Stress beteiligt. Schädigungen des Hippocampus können zu Gedächtnisstörungen führen, wie sie beispielsweise bei Alzheimer oder nach einem Schlaganfall auftreten können.
Cyclisches Guanosinmonophosphat (cGMP) ist ein zellulärer Signalmolekül, das an einer Vielzahl von physiologischen Prozessen im menschlichen Körper beteiligt ist. Es handelt sich um einen cyclischen Nukleotid-Sekundärbotschafter, der durch Aktivierung bestimmter Enzyme wie Guanylyl-Cyclasen gebildet wird.
Im Gegensatz zu anderen Signalmolekülen hat cGMP eine cyclische Struktur, die durch die Bindung des Phosphatrests an die 3'- und 5'-Position des Guanosinringmoleküls entsteht. Diese Cyclisierung verleiht cGMP eine höhere biologische Aktivität im Vergleich zu nicht cyclischen Guanosinmonophosphaten (GMP).
Cyclisches GMP ist an der Regulation von Blutgefäßen, dem Schutz von Nierenzellen, der Freisetzung von Hormonen und Neurotransmittern sowie der Fortpflanzungsphysiologie beteiligt. Es wirkt als intrazellulärer second messenger und aktiviert Proteinkinasen, Ionenkanäle und andere Enzyme, um die zellulären Antworten auf extrazelluläre Signale zu modulieren.
Die Aktivität von cGMP wird durch Phosphodiesterasen reguliert, die das Molekül in seine inaktive Form, GMP, abbauen können. Medikamente, die die Aktivität von cGMP modulieren, werden in der Behandlung verschiedener Erkrankungen eingesetzt, wie z. B. erektile Dysfunktion, Herzinsuffizienz und Bluthochdruck.
Mitogene aktivierte Proteinkinasen (MAPKs) sind eine Familie von Serin/Threonin-Proteinkinasen, die bei der Signaltransduktion und -amplifikation von verschiedenen zellulären Prozessen wie Proliferation, Differenzierung, Apoptose und Stressantwort eine wichtige Rolle spielen. Sie werden durch Mitogene aktiviert, das sind extrazelluläre Signalmoleküle wie Wachstumsfaktoren, Hormone und Neurotransmitter.
MAPKs bestehen aus einer Signalkaskade von Kinase-Enzymen, die in drei Stufen unterteilt werden: MAPKKK (MAP-Kinase-Kinase-Kinase), MAPKK (MAP-Kinase-Kinase) und MAPK (MAP-Kinase). Jede Stufe aktiviert die nächste durch Phosphorylierung, wodurch eine Kaskade von Aktivierungen entsteht. Die letzte Stufe, MAPK, phosphoryliert dann verschiedene zelluläre Substrate und löst so eine Reihe von zellulären Antworten aus.
MAPKs sind an vielen pathophysiologischen Prozessen beteiligt, wie Krebs, Entzündung und neurodegenerativen Erkrankungen. Daher sind sie ein wichtiges Ziel für die Entwicklung neuer Therapeutika.
MAP Kinase Signaling System, auch bekannt als Mitogen-activated Protein Kinase (MAPK) Signalweg, ist ein intrazelluläres Signaltransduktionssystem, das entscheidend für die Regulation von zellulären Prozessen wie Proliferation, Differenzierung, Apoptose und Stressantwort ist. Es besteht aus einer Kaskade von Kinase-Enzymen, die durch Phosphorylierungsreaktionen aktiviert werden.
Das System umfasst drei Hauptkomponenten: MAPKKK (MAP Kinase Kinase Kinase), MAPKK (MAP Kinase Kinase) und MAPK (MAP Kinase). Aktivierte MAPKKK phosphoryliert und aktiviert MAPKK, was wiederum MAPK phosphoryliert und aktiviert. Die aktivierte MAPK kann dann eine Vielzahl von Substraten im Zellkern phosphorylieren, um die Genexpression zu regulieren und zelluläre Antworten hervorzurufen.
Das MAP Kinase Signaling System ist an der Reaktion auf verschiedene extrazelluläre Stimuli wie Wachstumsfaktoren, Hormone, Zytokine und Umweltreize beteiligt. Dysregulation des Systems wurde mit einer Reihe von Krankheiten in Verbindung gebracht, einschließlich Krebs, Entzündungen und neurodegenerativen Erkrankungen.
P38-Mitogen-aktivierte Proteinkinasen (MAPK) sind eine Untergruppe der Serin/Threonin-Proteinkinasen, die durch Stimulation mit verschiedenen zellulären Signalen wie Stress, Entzündungen und Wachstumsfaktoren aktiviert werden. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Regulation von Zellwachstum, Differenzierung, Apoptose und Entzündungsreaktionen.
Die Aktivierung von p38-MAPK erfolgt durch eine Kaskade von Phosphorylierungsereignissen, die mit der Bindung eines Liganden an einen Rezeptor beginnen und zur Aktivierung einer Kinasekette führen. Die aktivierte p38-MAPK phosphoryliert dann eine Vielzahl von Zielproteinen, darunter Transkriptionsfaktoren und andere Proteinkinasen, die an der Regulation verschiedener zellulärer Prozesse beteiligt sind.
Die Inhibition von p38-MAPK wird als vielversprechender Ansatz zur Behandlung verschiedener Erkrankungen wie Krebs, entzündlichen Erkrankungen und neurodegenerativen Erkrankungen untersucht.
Molekülsequenzdaten beziehen sich auf die Reihenfolge der Bausteine in Biomolekülen wie DNA, RNA oder Proteinen. Jedes Molekül hat eine einzigartige Sequenz, die seine Funktion und Struktur bestimmt.
In Bezug auf DNA und RNA besteht die Sequenz aus vier verschiedenen Nukleotiden (Adenin, Thymin/Uracil, Guanin und Cytosin), während Proteine aus 20 verschiedenen Aminosäuren bestehen. Die Sequenzdaten werden durch Laborverfahren wie DNA-Sequenzierung oder Massenspektrometrie ermittelt und können für Anwendungen in der Genetik, Biochemie und Pharmakologie verwendet werden.
Die Analyse von Molekülsequenzdaten kann zur Identifizierung genetischer Variationen, zur Vorhersage von Proteinstrukturen und -funktionen sowie zur Entwicklung neuer Medikamente beitragen.
In der Pharmakologie und Toxikologie bezieht sich "Kinetik" auf die Studie der Geschwindigkeit und des Mechanismus, mit dem chemische Verbindungen wie Medikamente im Körper aufgenommen, verteilt, metabolisiert und ausgeschieden werden. Es umfasst vier Hauptphasen: Absorption (Aufnahme), Distribution (Transport zum Zielort), Metabolismus (Verstoffwechselung) und Elimination (Ausscheidung). Die Kinetik hilft, die richtige Dosierung eines Medikaments zu bestimmen und seine Wirkungen und Nebenwirkungen vorherzusagen.
Eine Aminosäuresequenz ist die genau festgelegte Reihenfolge der verschiedenen Aminosäuren, aus denen ein Proteinmolekül aufgebaut ist. Sie wird direkt durch die Nukleotidsequenz des entsprechenden Gens bestimmt und spielt eine zentrale Rolle bei der Funktion eines Proteins.
Die Aminosäuren sind über Peptidbindungen miteinander verknüpft, wobei die Carboxylgruppe (-COOH) einer Aminosäure mit der Aminogruppe (-NH2) der nächsten reagiert, wodurch eine neue Peptidbindung entsteht und Wasser abgespalten wird. Diese Reaktion wiederholt sich, bis die gesamte Kette der Proteinsequenz synthetisiert ist.
Die Aminosäuresequenz eines Proteins ist einzigartig und dient als wichtiges Merkmal zur Klassifizierung und Identifizierung von Proteinen. Sie bestimmt auch die räumliche Struktur des Proteins, indem sie hydrophobe und hydrophile Bereiche voneinander trennt und so die Sekundär- und Tertiärstruktur beeinflusst.
Abweichungen in der Aminosäuresequenz können zu Veränderungen in der Proteinstruktur und -funktion führen, was wiederum mit verschiedenen Krankheiten assoziiert sein kann. Daher ist die Bestimmung der Aminosäuresequenz von großer Bedeutung für das Verständnis der Funktion von Proteinen und deren Rolle bei Erkrankungen.
P42 MAP-Kinase, auch bekannt als ERK2 (Extracellular Signal-Regulated Kinase 2), ist ein Enzym, das in der MAP-Kinase-Signaltransduktionskaskade eine zentrale Rolle spielt. Diese Kaskade ist an vielen zellulären Prozessen wie Proliferation, Differenzierung und Apoptose beteiligt. P42 MAP-Kinase wird durch die Phosphorylierung aktiviert und phosphoryliert dann ihre Zielproteine, um die Signalweiterleitung zu ermöglichen. Die Aktivität von P42 MAP-Kinase ist in vielen Krebsarten gestört und trägt zur Tumorentstehung und -progression bei. Daher ist sie ein attraktives Ziel für die Krebstherapie.
Mitogen-activated Protein Kinase Kinases (MAP2K oder MKK) sind eine Familie von Serin/Threonin-Proteinkinasen, die als zentrale Komponenten in der Mitogen-aktivierten Proteinkinase (MAPK)-Signaltransduktionskaskade fungieren. Sie phosphorylieren und aktivieren MAPKs, die an einer Vielzahl von zellulären Prozessen wie Proliferation, Differenzierung, Apoptose und Stressantwort beteiligt sind.
MAP2Ks werden durch verschiedene extrazelluläre Signale wie Wachstumsfaktoren, Hormone und Stressfaktoren aktiviert und phosphorylieren dann konsekutiv MAPKs an bestimmten Serin-/Threonin-Residuen. Es sind mehrere Isoformen von MAP2Ks bekannt, wie z.B. MKK1, MKK2, MKK3, MKK4, MKK5, MKK6 und MKK7, die jeweils unterschiedliche MAPKs aktivieren können.
Die Aktivierung von MAP2Ks erfolgt durch Phosphorylierung an spezifischen Serin-/Threonin-Residuen durch eine upstream liegende MAP3K (MAP Kinase Kinase Kinase). Die Aktivierungskaskade kann durch verschiedene intrazelluläre Signalwege reguliert werden, wie z.B. durch GTPasen der Ras-Familie oder durch Proteinkinasen der Calcium/Calmodulin-abhängigen Kinasen (CAMK)-Familie.
Zusammenfassend sind MAP2Ks wichtige Regulatoren der MAPK-Signaltransduktionskaskade und spielen eine entscheidende Rolle bei der Integration und Umwandlung von extrazellulären Signalen in zelluläre Antworten.
MAPK3, oder Mitogen-activated Protein Kinase 3, ist ein Enzym, das Teil des MAP-Kinase-Signalwegs (Mitogen-activated Protein Kinase) ist und eine wichtige Rolle in der Regulation von zellulären Prozessen wie Zellteilung, Differenzierung, Wachstum und Apoptose spielt. Es wird durch verschiedene extrazelluläre Signale aktiviert, die zur Aktivierung einer Kaskade von Proteinkinasen führen, was letztendlich zu einer Phosphorylierung und Aktivierung von Transkriptionsfaktoren führt, die die Genexpression regulieren. MAPK3 ist insbesondere an der Regulation von zellulären Reaktionen auf Stress, Hormone und Wachstumsfaktoren beteiligt. Mutationen in diesem Gen wurden mit verschiedenen Erkrankungen wie Krebs und neurologischen Erkrankungen in Verbindung gebracht.
JNK-Mitogen-aktivierte Proteinkinasen, auch bekannt als c-Jun N-terminale Kinasen, sind Serin/Threonin-Proteinkinasen, die zu der Familie der Mitogen-aktivierten Proteinkinasen (MAPK) gehören. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Signaltransduktion von Zelloberflächenrezeptoren und tragen zur Regulation einer Vielzahl von zellulären Prozessen bei, wie zum Beispiel Proliferation, Differenzierung, Apoptose und Entzündungsreaktionen.
JNK-Proteinkinasen werden durch verschiedene Stimuli aktiviert, darunter Stressfaktoren wie oxidativer Stress, Zytokine, Wachstumsfaktoren und Hormone. Sie phosphorylieren eine Reihe von Substraten, darunter Transkriptionsfaktoren wie c-Jun, ATF-2 und Elk-1, die an der Regulation der Genexpression beteiligt sind.
Die Aktivierung von JNK-Proteinkinasen ist mit verschiedenen pathologischen Zuständen assoziiert, darunter neurodegenerative Erkrankungen, Krebs und Entzündungskrankheiten. Daher gelten sie als vielversprechende Ziele für die Entwicklung neuer Therapeutika zur Behandlung dieser Krankheiten.
AMP-activated protein kinases (AMPK) sind ein evolutionär konserviertes Enzym, das als zentraler Regulator des Energiestoffwechsels in der Zelle gilt. Es wird aktiviert, wenn die Adenosinmonophosphat (AMP)-zu-Adenosintriphosphat (ATP)-Ratio in der Zelle ansteigt, was auf eine Energiemangelssituation hindeutet. AMPK wirkt dann als metabolischer Sensor und schaltet Energie sparende Stoffwechselwege ein und hemmt gleichzeitig Energie verbrauchende Prozesse, um so die Homöostase der zellulären Energiegewinnung und Verbrauch wiederherzustellen. Es spielt eine wichtige Rolle in der Regulation des Glukose- und Lipidstoffwechsels sowie der Autophagie und Apoptose. AMPK ist ein Heterotrimer, das aus α, β und γ Untereinheiten besteht, die jeweils mehrere Isoformen aufweisen können, was zu einer funktionellen Diversifizierung führt.
1-Phosphatidylinositol-4-Kinase ist ein Enzym, das in der Zelle vorkommt und die Phosphorylierung von Phosphatidylinositolen an der 4.-Position der Inositol-Rings katalysiert. Es gibt mehrere Isoformen des Enzyms, die in verschiedenen zellulären Kompartimenten lokalisiert sind und unterschiedliche Funktionen haben. Die wichtigste Funktion von 1-Phosphatidylinositol-4-Kinase ist die Beteiligung an der Signaltransduktion durch die Bildung von Phosphatidylinositol-4-Phosphaten, die als Vorstufen für die Synthese von sekundären Botenstoffen wie Phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphat dienen. Diese Botenstoffe sind an der Regulation zellulärer Prozesse wie Zellwachstum, Differenzierung und Apoptose beteiligt. Mutationen in den Genen, die für 1-Phosphatidylinositol-4-Kinase codieren, wurden mit verschiedenen Krankheiten in Verbindung gebracht, einschließlich Krebs und neurologischen Erkrankungen.
G-Protein-Coupled Receptor Kinase 4 (GRK4) ist ein Enzym, das zur Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptor-Kinasen gehört. GRK4 spielt eine wichtige Rolle in der Signaltransduktion von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs). Es phosphoryliert aktivierte GPCRs, was zur Desensitivierung und Internalisierung des Rezeptors führt. GRK4 ist in der Lage, verschiedene Rezeptor-Subtypen zu phosphorylieren und hat eine wichtige Funktion in der Regulation von Herz-Kreislauf-Funktionen, wie zum Beispiel Blutdruckregulation und Kardioprotektion. Mutationen in GRK4 wurden mit essentieller Hypertonie (Bluthochdruck) in Verbindung gebracht.
Creatinkinase (CK), auch bekannt als Krebs-Lyase, ist ein Enzym, das in verschiedenen Geweben im Körper vorkommt, insbesondere in Muskeln, Herz und Gehirn. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Energieproduktion in den Zellen durch die Umwandlung von Creatin in Creatinphosphat, einem schnell verfügbaren Energiespeicher.
Es gibt drei verschiedene Isoformen von Creatinkinase: CK-MM, CK-MB und CK-BB. Die Isoform CK-MM ist hauptsächlich in Skelettmuskeln vorhanden, während CK-MB hauptsächlich im Herz vorkommt. Die Isoform CK-BB ist vor allem im Gehirn zu finden.
Erhöhte Serumspiegel von Creatinkinase können auf Muskel- oder Herzschäden hinweisen, wie sie bei Erkrankungen wie Muskeldystrophie, Herzinfarkt oder anderen Bedingungen auftreten können, die mit Muskelzerstörung einhergehen. Daher wird Creatinkinase oft als Marker für Muskel- und Herzschäden verwendet.
Enzyminhibitoren sind Substanzen, die die Aktivität von Enzymen behindern oder verringern, indem sie sich an das aktive Zentrum des Enzyms binden und dessen Fähigkeit beeinträchtigen, sein Substrat zu binden und/oder eine chemische Reaktion zu katalysieren. Es gibt zwei Hauptkategorien von Enzyminhibitoren: reversible und irreversible Inhibitoren.
Reversible Inhibitoren können das Enzym wieder verlassen und ihre Wirkung ist daher reversibel, während irreversible Inhibitoren eine dauerhafte Veränderung des Enzyms hervorrufen und nicht ohne Weiteres entfernt werden können. Enzyminhibitoren spielen in der Medizin und Biochemie eine wichtige Rolle, da sie an Zielenzymen binden und deren Aktivität hemmen können, was zur Behandlung verschiedener Krankheiten eingesetzt wird.