کیناز فاکتور طویل‌شدن ۲

مقدمه

در علم آنزیم‌شناسی، کیناز فاکتور طویل‌شدن ۲ آنزیمی است که واکنش شیمیایی زیر را کاتالیز می‌کند:

ATP + [فاکتور طویل‌شدن ۲] ⇌ ADP + [فاکتور طویل‌شدن ۲] فسفات

بنابراین، دو سوبسترای این آنزیم ATP و فاکتور طویل‌شدن ۲ هستند و دو فرآورده آن، آدنوزین دی‌فسفات (ADP) و فاکتور طویل‌شدن ۲ فسفات می‌باشند.

نام‌گذاری

این آنزیم متعلق به خانواده ترانسفرازها، به‌ویژه گروهی است که انتقال یک گروه فسفات را به اتم اکسیژن زنجیره جانبی باقی‌مانده‌های سرین یا ترئونین در پروتئین‌ها (کینازهای پروتئین-سرین/ترئونین) بر عهده دارند. نام سیستماتیک این رده آنزیمی، «ATP:[فاکتور طویل‌شدن ۲] فسفوترانسفراز» است. نام‌های رایج دیگر برای این آنزیم عبارتند از: Ca/CaM-kinase III، کیناز پروتئین وابسته به کالمودولین III، CaM kinase III، eEF2 kinase، eEF-2K، eEF2K، EF2K و STK19.

عملکرد

تنها سوبسترای فیزیولوژیک شناخته‌شده برای eEF-2K، خودِ eEF-2 است. فسفریلاسیون eEF-2 در جایگاه ترئونین-۵۶ (Thr-56) توسط eEF-2K، منجر به مهار مرحله طویل‌شدن در سنتز پروتئین می‌شود. تصور می‌شود فسفریلاسیون Thr-56، تمایل eEF-2 برای اتصال به ریبوزوم را کاهش دهد و در نتیجه سرعت کلی طویل‌شدن را کُند کند. با این حال، شواهد فزاینده‌ای وجود دارد که نشان می‌دهد ترجمه برخی mRNAها، به‌ویژه در بافت عصبی، در واقع با فسفریلاسیون eEF-2 توسط eEF-2K افزایش می‌یابد.

فعال‌سازی

فعالیت eEF-2K به کلسیم و کالمودولین وابسته است. فرایند فعال‌سازی eEF-2K از طریق یک مکانیسم دو مرحله‌ای متوالی انجام می‌شود. در گام نخست، کمپلکس کلسیم-کالمودولین با تمایل بالا به آنزیم متصل شده و دامنه کیناز را فعال می‌کند؛ این امر باعث اتوفسفریلاسیون سریع ترئونین-۳۴۸ (Thr-348) می‌شود. در مرحله دوم، اتوفسفریلاسیون Thr-348 موجب تغییر ساختاری در کیناز می‌شود که احتمالاً با اتصال فسفوترئونین-۳۴۸ به یک جیب آلوستریک اتصال‌دهنده فسفات در دامنه کیناز پشتیبانی می‌گردد. این روند، فعالیت eEF-2K را در برابر سوبسترای خود (فاکتور طویل‌شدن ۲) افزایش می‌دهد.

eEF-2K می‌تواند از طریق اتوفسفریلاسیون سرین-۵۰۰ (Ser-500)، فعالیت مستقل از کلسیم به دست آورد. با این وجود، کالمودولین باید به آنزیم متصل بماند تا فعالیت آن حفظ شود.

نقش در سرطان

بیان eEF-2K اغلب در سلول‌های سرطانی از جمله سرطان‌های پستان و لوزالمعده بالا می‌رود و باعث تقویت تکثیر، بقای سلولی، تحرک/مهاجرت، تهاجم و تشکیل تومور می‌شود.