ミオシン軽鎖キナーゼ

ミオシン軽鎖キナーゼ2、骨格筋
ミオシン軽鎖キナーゼ2、骨格筋
	S. dubia セントリン/ヒト骨格筋ミオシン軽鎖複合体の結晶構造。
識別子
シンボル	MYLK2
NCBI遺伝子	85366
HGNC	16243
オミム	606566
参照シーケンス	NM_033118
ユニプロット	翻訳:
その他のデータ
軌跡	第20章 13.31節
構造
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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

ミオシン軽鎖キナーゼ、平滑筋
ミオシン軽鎖キナーゼ、平滑筋
識別子
シンボル	ミルク
NCBI遺伝子	4638
HGNC	7590
オミム	600922
参照シーケンス	NM_053025
ユニプロット	Q15746
その他のデータ
EC番号	2.7.11.18
軌跡	3 章 qcen-q21
構造
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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

ミオシン軽鎖キナーゼ3、心臓

識別子

シンボル

91807

29826

612147

NM_182493

Q32MK0

その他のデータ

軌跡

第16章 11.2節

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

ヒトミオシン軽鎖キナーゼ

ヒトミオシン軽鎖キナーゼLoc340156の結晶構造。^[2]

識別子

シンボル

340156

27972

NM_001012418

Q86YV6

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

ミオシン軽鎖キナーゼはMYLKまたはMLCK としても知られ、特定のミオシン軽鎖、すなわちミオシンIIの調節軽鎖をリン酸化させるセリン/スレオニン特異的タンパク質キナーゼです。^[3]

一般的な構造的特徴

細胞の種類によってドメインは多種多様ですが、MYLK アイソフォーム全体に共通する特徴的なドメインがいくつかあります。MYLK には、ATP 結合ドメインを持つ触媒コアドメインが含まれています。触媒コアの両側には、カルシウムイオン/カルモジュリン結合部位があります。このドメインにカルシウムイオンが結合すると、MYLK のミオシン軽鎖への結合親和性が高まります。このミオシン結合ドメインは、キナーゼの C 末端にあります。キナーゼの反対側の N 末端には、アクチン結合ドメインがあり、MYLK がアクチンフィラメントと相互作用して、その位置を維持できるようにします。^[4]^[5]

アイソフォーム

4つの異なるMYLKアイソフォームが存在する: ^[6]

MYLK1 – 平滑筋
MYLK2 – 骨格
MYLK3 – 心臓
MYLK4 – 小説

関数

これらの酵素は、筋肉の収縮のメカニズムにおいて重要である。筋小胞体または細胞外スペースからカルシウム陽イオン（Ca ²⁺）が筋肉に流入すると、平滑筋線維の収縮が始まる。まず、カルシウムがカルモジュリンに結合します。^[7]カルシウムイオンの流入とカルモジュリンへの結合後、pp60 SRC （タンパク質キナーゼ）がMYLKの構造変化を引き起こし、MYLKを活性化して、ミオシン軽鎖のセリン残基19のリン酸化を増加させる。MLCのリン酸化により、ミオシンクロスブリッジがアクチンフィラメントに結合できるようになり、収縮が始まる（クロスブリッジサイクルを介して）。平滑筋には横紋筋のようなトロポニン複合体がないため、このメカニズムが平滑筋収縮を制御する主な経路となっている。細胞内カルシウム濃度を低下させるとMLCKは不活性化されるが、ミオシン軽鎖はリン酸化によって物理的に修飾されているため（ATPase活性によるものではない）、平滑筋の収縮は止まらない。平滑筋の収縮を止めるには、この変化を逆転させる必要がある。ミオシン軽鎖の脱リン酸化（およびそれに続く筋収縮の停止）は、ミオシン軽鎖ホスファターゼ（MLCP）と呼ばれる2番目の酵素の活性によって起こる。^[8]

上流規制当局

プロテインキナーゼCとROCキナーゼは、カルシウムイオン摂取の調節に関与しています。これらのカルシウムイオンは、次にMYLKを刺激し、収縮を強制します。^[9] Rhoキナーゼはまた、MYLKの対応するタンパク質であるミオシン軽鎖ホスファターゼ（MYLP）の活性をダウンレギュレーションすることにより、MYLKの活性を調節します。^[10] MYLKのダウンレギュレーションに加えて、ROCKは、アクチンストレスファイバーを脱重合するタンパク質であるコフィリンを阻害することにより、アクチン/ミオシン収縮を間接的に強化します。 [ ^11] ROCKと同様に、プロテインキナーゼCは、MYLPをダウンレギュレーションするCPI-17タンパク質を介してMYLKを制御します。^[12]

画像は、カルモジュリンによってアロステリックに活性化されたミオシン軽鎖キナーゼタンパク質を示しています。ミオシン軽鎖キナーゼはミオシン II に直接結合し、リン酸化して収縮を引き起こします。Rho キナーゼ A はミオシン軽鎖ホスファターゼの活性を阻害します。 — MYLKの構造図と制御

突然変異とそれに伴う疾患

いくつかの肺疾患は、MYLKが肺細胞で適切に機能できないことが原因で発生することがわかっています。MYLKの過剰活性は、隣接する内皮細胞と肺組織細胞の間に機械的力の不均衡を引き起こします。不均衡は急性呼吸窮迫症候群を引き起こす可能性があり、その場合は体液が肺胞に流入します。^{[13]細胞内では、MYLKは内側に引っ張る力を生成し、ミオシン軽鎖をリン酸化してミオシン/アクチンストレスファイバー複合体の収縮を引き起こします。逆に、タイトジャンクションと}接着結合を介した細胞間接着、およびインテグリンと接着斑タンパク質を介した細胞外マトリックス（ECM）への固定により、外向きの引っ張り力が発生します。ミオシン軽鎖は、カドヘリンに付着したアクチンストレスファイバーを引っ張り、隣接細胞のカドヘリンの力に抵抗します。しかし、MYLKの過剰活性化によりアクチンストレスファイバーの内向きの引っ張り力が細胞接着分子の外向きの引っ張り力よりも大きくなると、組織がわずかに引き離されて漏れが生じ、肺への液体の流入につながる可能性があります。^[14]

虚血再灌流、高血圧、冠動脈疾患などの平滑筋障害のもう一つの原因は、タンパク質キナーゼC （PKC）の変異によってMYLPが過剰に阻害され、ミオシン軽鎖を脱リン酸化することでMYLKの活性が阻害されることです。ミオシン軽鎖には活性PKCに対する固有のリン酸切断特性がないため、ミオシン軽鎖タンパク質の脱リン酸化を防ぎ、活性化構造のままにして、平滑筋収縮の増加を引き起こします。^[12]

参照

プロテインキナーゼA

参考文献

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さらに読む

Clayburgh DR、Rosen S、Witkowski ED、Wang F、Blair S、Dudek S、Garcia JG、Alverdy JC、Turner JR (2004 年 12 月)。「ミオシン軽鎖キナーゼの分化依存性スプライスバリアント MLCK1 が上皮タイトジャンクションの透過性を調節する」。The Journal of Biological Chemistry。279 ( 53): 55506–13。doi : 10.1074 / jbc.M408822200。PMC 1237105。PMID 15507455。
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外部リンク

米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)における MYLK+タンパク質、+ヒト
米国国立医学図書館医学件名標目(MeSH)のミオシン軽鎖 + キナーゼ

この記事には、パブリックドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。

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