gerujące, że fosforylacja CKII jest skorelowana ze
wzrostem aktywności tego enzymu w odpowiedzi
komórki na czynniki wzrostowe, surowicę czy hor
mony [cyt. za 37].
Wykazano, że holoenzymy CKII w warunkach in
vitro mają zdolność do tworzenia oligo- i polimerów.
Przy wysokim stężeniu soli (0,5 M), CKII występuje
w postaci protomerów o średnicy około 18 nm, odpo
wiadających pojedyńczym holoenzymom składa
jącym się z dwóch podjednostek regulatorowych i
dwóch podjednostek katalitycznych (0 .2 0 2 )- PrzY niż
szym stężeniu soli, rzędu 0,2 M NaCl, protomery
CKII asocjująze sobą tworząc struktury pierścienio
we o średnicy około 36 nm. W skład pojedynczego
pierścienia wchodzą 4 protomery enzymu [(a202)4]-
Jeśli stężenie soli zostanie obniżone do 0,1 M NaCl
kinaza CKII występuje jako mieszanina proto-, oli
go- i polimerów. Poza wyżej wspomnianymi struktu
rami pojawiają się dodatkowo tzw. cienkie i grube fi-
lamenty. Filamenty cienkie powstają prawdopodob
nie poprzez liniową asocjację protomerów CKII
[(a2(32)n]• Mają one długość od 1 do 5 pm. Filamenty
grube są krótsze i powstają dzięki liniowej asocjacji
struktur pierścieniowych CKII [((a202)4)n] [38]. Po
szczególne formy w jakich kinaza CKII może wystę
pować w zależności od siły jonowej środowiska
przedstawia rycina 3.
P ro to m e r S tr u k tu r a C ie n k i fila m e n t G r u b y fila m e n t
p ie rś c ien io w a
(a2p2)4 (a;p2)„ ((a2p2)2)„
Ryc. 3. Struktura czwartorzędowa kinazy białkowej CKII [38] — zmo
dyfikowane.
Badania in vitro wykazały, że w optymalnych wa
runkach katalizy, tj. przy wysycającym stężeniu sub
stratów i kofaktorów kinaza białkowa CKII przybie
ra formę struktur pierścieniowych. Takie kofaktory
jak jony Mg++ czy bardzo niskie stężenia sperminy
stabilizują struktury pierścieniowe, nie dopuszczając
do utworzenia nieaktywnych protomerów czy fila-
mentów. Wysokie, hamujące aktywność enzymu stę
żenia soli, powodują dysocjację aktywnych struktur
pierścieniowych do protomerów. Powyższe obser
wacje sugerują ścisłą korelację pomiędzy konforma
cją enzymu, a jego aktywnością i wydają się potwie-
dzać sugestie o allosterycznej regulacji aktywności
CKII [cyt. za 39],
W dalszym ciągu jednak pozostaje do wyjaśnienia
czy wyżej wspomniane struktury CKII występują in
vivo, a jeżeli tak, to jaka jest ich fizjologiczna funk
cja.
Pomimo ogromnej ilości badań nad regulacją ak
tywności CKII, specyficzne inhibitory tego enzymu
nie są dokładnie poznane. Powszechnie znany jest
wpływ heparyny na aktywność CKII. Podjęto rów
nież próby chemicznej syntezy inhibitorów CKII.
Większość z nich to pochodne benzimidazolu takie
jak: 5,6-DiCl-RB (5,6-dichloro-l-0-D-rybofurano-
zyl benzymidazolowy-DRB), 5,6-DiBr-RB (5,6-
dibromo-1 -0-D-rybofuranozyl benzymidazolowy)
czy 4-C1-DRB (4,5,6-trichloro-l-0-D-rybofuranozyl
benzymidazolowy) i inne [40, 41],
Powyższe informacje wskazują, że dalsze badania
nad mechanizmem regulacji aktywności CKII, a w
szczególności nad poszukiwaniem specyficznych in
hibitorów tego enzymu mogą w przyszłości mieć
istotne znaczenie w terapii wielu chorób, szczegól
nie chorób nowotworowych.
III. Funkcja CKII w komórce
Fizjologiczna rola kinazy CKII w komórce nie jest
jeszcze dokładnie poznana. Mnogość potencjalnych
substratów wskazuje, że kinaza ta jest enzymem wie
lofunkcyjnym, zaangażowanym w wiele procesów
komórkowych. Aktywność kinazy białkowej CKII
jest bardzo duża w komórkach szybkodzielących się
zarówno prawidłowych jak i po transformacji nowo
tworowej. Zaobserwowano również wzrost aktyw
ności CKII w odpowiedzi na stymulację komórek
mitogenami.
Wyniki prowadzonych od wielu lat badań nad rolą
CKII u Saccharomyces cerevisiae pozwoliły wyod
rębnić cztery główne procesy, w które enzym ten jest
zaangażowany. Są to: regulacja ekspresji genów,
cykl komórkowy, polarność komórki oraz homeosta
za [cyt. za 4],
Wykazano, że aktywność kinazy CKII jest istotna
w transkrypcji genów zależnych od polimerazy III
zarówno iv vivo jak i in vitro. W ekstraktach drożdży
S. cerevisiae u których zinaktywowano gen CKA2,
kodujący podjednostkę a ’ kinazy CKII
(ang. gene di
sruption) wykazano znacznie niższy poziom tran
skrypcji genów dla tRNA i 5S rRNA w porównaniu z
ekstraktami z komórek kontrolnych. Prawidłowy po
ziom transkrypcji tych genów uzyskano po dodaniu
do ekstraktu kinazy CKII oczyszczonej z drożdży
S. cerevisiae [4].
Kinaza białkowa CKII reguluje również ekspresję
flokulin, białek zewnątrzkomórkowych wiążących
POSTĘPY BIOCHEMII 46(2), 2000
151
Kommentare zu diesen Handbüchern