蛋白激酶

蛋白激酶是细胞功能的关键调节分子，构成了最大且功能最多样的基因家族之一。通过添加磷酸酶组到底物蛋白，可指导许多蛋白的活动、定位以及总体功能，并且参与编排几乎所有细胞活动。激酶在信号转导以及复杂功能（如细胞周期）的协同调节方面作用尤为显著。激酶介导的关键功能具有多样性，这一点可通过以下现象体现：在酵母、无脊椎动物和哺乳动物的激酶组中，约有 50 个不同的激酶家族得以保守保留。在人类的 518 种蛋白激酶中，有 478 种隶属于同一个超家族，该超家族成员的催化结构域在序列上具有相关性。它们可聚集成组、家族和亚家族，伴随序列相似性和生物化学功能的增加。激酶进化树图（上图）显示出这些催化结构域之间的序列相似性：两种激酶间沿分支的距离与两种序列间的差异成正比。已经标记七种主要组别，并用不同颜色进行区分。例如，酪氨酸激酶构成了特别的一组，其成员的蛋白磷酸化发生在酪氨酸残基上，而其他所有组的蛋白磷酸化都主要发生于丝氨酸和苏氨酸残基上。在某些情况下，树图中所示的关联关系可用于预测此处提及的 100 多种未表征激酶中多数激酶的蛋白质底物及生物学功能。另有 40 种“非典型”激酶，它们与典型激酶无序列相似性，但已知或预测具有酶活性，且部分激酶被预测与典型激酶具有相似的结构折叠方式。

Gerard Manning, Sugen, Inc., South San Francisco, CA, USA