사이클린 의존키나제5

Cyclin-dependent kinase 5
CDK5
PBB Protein CDK5 image.jpg
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭CDK5, Cdk5, AW048668, Crk6, LIS7, PSSALRE, 사이클린 의존 키나제 5, 사이클린 의존 키나제 5
외부 IDOMIM: 123831 MGI: 101765 HomoloGene: 3623 GeneCard: CDK5
직교체
인간마우스
엔트레스
앙상블
유니프로트
RefSeq(mRNA)

NM_001164410
NM_004935

NM_007668

RefSeq(단백질)

NP_001157882
NP_004926

NP_031694

위치(UCSC)Chr 7: 151.05 – 151.06MbChr 5: 24.62 – 24.63Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

Cyclin 의존성 키나제 5는 단백질이며, 보다 구체적으로 Cdk5 유전자에 의해 암호화된 효소다.그것은 15년 전에 발견되었고 그것은 사후 심장 신경계 뉴런(CNS)으로 두드러지게 표현되어 있다.

이 분자는 사이클린 의존성 키나아제 계열에 속한다.키나제스는 인산화 반응을 촉진하는 효소로, 기질이 ATP라고 알려진 유기 화합물이 기증한 인산염 그룹을 얻을 수 있도록 하는 과정이다.인지질은 당분해 동안 매우 중요하므로, 신진대사, 세포 신호 및 많은 다른 과정에서의 역할 때문에 키나스를 세포의 필수적인 부분으로 만든다.

구조

cdk5는 프로라인 유도 세린/트레오닌 키나아제로, 인간의 CDC2/CDK1과 구조가 비슷해 CDK 계열로 처음 확인되었으며, 세포주기 규제에 중요한 역할을 하는 단백질이다.

유전자 Cdk5는 생쥐에 속하는 cdk5 유전자를 복제한 후 오시마에 의해 결정되었기 때문에 약 5000개의 뉴클레오티드(5kb)가 함유된 지역에 12개의 exon을 포함하고 있다.

Cdk5는 292개의 아미노산을 가지고 있으며 α-헬릭스 및 β 스트랜드 구조를 모두 나타낸다.[5]

Cdk5는 다른 사이클린 의존형 키네즈와 유사한 구조를 가지고 있음에도 불구하고 그 활성화기는 매우 구체적이다(CDK5R1CDK5R2).

일부 조사에서는[6] 단백질 키나제의 활성 상태가 그 기계의 지오메트리를 보존하기 위해 구조적으로 서로 다르기 때문에 촉매 출력이 제대로 작용한다고 보고했다.Cdk5 kinase는 독창적인 디자인도 가지고 있다.

Cdk5는 진핵 단백질 키나아제(ePKs)에 속한다.cAMP 의존성 단백질 키나제의 촉매영역의 결정 구조는 2개의 로브를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 한편으로는 작은 로브, 즉 N단자(N-terminal)를 항타렐 β-시트 구조로 배열하고 있으며, 나아가 인광 전달을 위한 뉴클레오티드(Nucleotide)의 방향을 정하는 방법으로 뉴클레오티드 모티브를 포함하고 있다.반면, C-단자, 나선형인 큰 로브는 기질을 식별하는 데 도움이 되며 인광 전달을 위한 중요한 잔류물을 포함한다.

Cdk5 함수

생리적 역할

통증

최근 cdk5는 감각 경로에 필수적인 키나아제로 부상하고 있다.파레크 등에 대한 최근 보고서는 고통 신호에 있어서 그것의 필요성을 시사한다.사실, 뇌의 적절한 발달과 활성화를 위해서는 CDK5가 필요하며, CDK5R1 또는 CDK5R2와 연관되어야 한다.[7][8]CDK5는 다른 사이클린 의존형 키나제와는 달리 T 루프의 인산화도 요구하지 않으므로 활성제와의 결합은 키나제를 활성화하기에 충분하다.[9]

뉴런

cdk5는 풍부하며 뉴런에서 주로 표현되는데, 신경필라멘트라고 하는 분자량이 높은 단백질 폴리머와 CNS(Central Neercy System)에 풍부한 미세관류 관련 단백질 타우 등이 있다.[10]그 효소는 신경 발달과 기능의 많은 측면에 관여한다.

뉴런에 관한 한 cdk5의 주요 역할은 적절한 뉴런 이동을 보장하는 것이다.뉴런은 정보를 전달하기 위해 덴드라이트와 액손 모두를 내보내 다른 뉴런과의 연결을 형성할 것이며, Cdk5는 이 과정을 조절한다.수행을 위해서는, Cdk5가 그 뉴런 특유의 규제 서브유닛 2개인 p35(이 3개의 아미노산, Asp-259, Asn-266, Ser-270이 Cdk5와[11] 수소결합 형성에 관여한다) 또는 p39(p35의 등본형)에 의해 활성화되어야 한다.이는 p35와 p39의 발현 수준이 효소의 활동과 관련이 있다는 것을 의미하는데, 뇌 발달 중에 cdk5의 높은 활성도가 있으면 그 활성제의 발현이 높을 것이다.사실 p35와 p39가 없는 생쥐에 대한 연구가 진행되었을 때 결과는 Cdk5가 없는 생쥐에서 관찰된 것과 동일했다: 대뇌피질, 후각구, 해마, 소뇌의 층 구조에 분명한 차질이 있었다.이러한 영역의 적절한 개발과 기능은 p35와 p39의 정확한 표현에 의존하는 Cdk5에 전적으로 의존한다.또한, Cdk5는 발달하는 뇌의 적절한 뉴런 이동을 보장하기 위해 릴린 신호와 협력한다.

Cdk5는 뉴런의 이동에만 관여하는 것이 아니라, 이 효소는 뉴런의 확장, 시냅스 형성, 시냅스 전달을 관리하는 데도 도움을 줄 것이다.cdk5도 형성되는 신경연결이 정확하다는 것을 확실히 하기 위해 필요한 사멸의 과정을 조절한다는 점도 주목할 필요가 있다.더욱이 cdk5도 시냅스 가소성의 규제에 개입한다는 사실 때문에 약물 중독의 발생은 물론 학습과 기억 형성의 과정에도 관여하고 있다.

여기에 cdk5는 Pak1과 filamin1을 포스포일러링해 액틴사이토스켈레톤 역학을 변조하고, 미세관(microtuble)과 연관된 단백질인 타우, MAP1B, 더블코틴, 누델, CRMP도 인광소화시켜 미세관(microtubulle)을 조절한다.Cdk5의 비적절한 표현은 이러한 기질에 여러 질환을 일으킬 수 있는 결함을 발생시킬 것이다.예를 들어 인간의 필라민 1에 대한 결함은 심실 이질투시를 유발하며, Lis1과 더블코틴에 대한 결함은 Lissencephaly 타입 1을 야기할 것이다.실제로 소뇌 히포플라시아와 함께 Lissencephaly-7을 앓은 이스라엘계 회교도 가족 중 4명은 cdk5 유전자에 이음부위 돌연변이가 있었다.[12][13]

약물 남용

cdk5는 마약 남용과 직결된다는 것이 입증됐다.우리는 약물이 세포내 신호 전달 경로를 방해함으로써 그들의 행동에 도달하면서 보상체계에 작용한다는 것을 알고 있다.Cdk5는 그 신경외과 의사들과 관련이 있다.[14]약물에 대한 중독은 뉴런 의존적 경험과 행동적 가소성의 분명한 결과물이다.약물 섭취가 반복적인 습관이 되면 도파민 신호 전달, 유전자 발현 변화, 도파미노 기만 뉴런의 뉴런 회로 변화 등의 여러 요소를 수정한다.

코카인을 예로 들면, 그 영향은 CREB(cAMP Response Element Binding)에 의해 발생하는데, 이는 선조체에서 즉각적인 초기 유전자 발현에 일시적 파열로 이어지고, 또한 ΔFosB(약물의 섭취가 규칙적일 때 선조체 뉴런에 축적되어 지속된다.많은 연구에서 약물 남용으로 인한 ΔFosB의 과도한 억압이 Cdk5의 상향 조정의 원인(핵을 포함한 선조체에서 ΔFosB의 다운스트림이기 때문)이라는 것이 밝혀졌다.

이제 이 모든 것에서 Cdk5의 역할을 보자.코카인 등의 약물에 노출되고 ΔFosB가 과다하게 존재하면 cdk5의 양이 증가하는 것으로 밝혀졌다.이는 Cdk5 단백질의 생성을 활성화하는 p35를 상향 조절하는 2가지 요인 때문이다.

이 효소가 도파민 신경전달 조절에 중요한 위치를 차지하고 있다는 사실도 입증됐다.실제로 Cdk5는 DARPP-32를 인지화하여 도파민 시스템을 수정할 수 있다.우리는 핵이 약물 중독과 관련이 있다는 것을 안다.Cdk5의 양이 증가함에 따라, 핵에 있는 중간 가시가 있는 뉴런과 내측 전전전뇌피질 내 피라미드형 뉴런 둘 다인 덴드리트 지점과 척추의 수가 증가하기도 한다.따라서, 약물 남용 및 보다 구체적으로는 약물 소비에 의해 촉발되는 보상 제도와 관련이 있다.

Cdk5는 코카인으로서 마약에 과도하게 노출되는 과도기적인 상태다.코카인 투약 빈도가 상당히 가까운 시기에만 NA, PFC, VTA에서 Cdk5의 발현이 증가한 것으로 설명할 수 있다.

Cdk5 비율과 약물 효과의 관계를 추가로 분석하여, 약물의 복용량과 빈도에 따라 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다.[15]예를 들어 코카인 투여 빈도가 정말로 제때에 전파되거나 단기간과 장시간에 집중된다면, 복측 티그먼트 영역과 전두엽 피질에서 Cdk5의 생산이 증가하지 않더라도 코카인 효과는 존재할 것이다.그러나, 시간적으로 상당히 가까운 시기에 잦은 복용에 관한 한, 코카인의 효과는 Cdk5의 강화된 비율에도 불구하고 나타나지 않는다.이러한 차이는 Cdk5가 코카인으로서 약물에 과도하게 노출되는 과도기적 상태라는 사실로 설명할 수 있다.

이 모든 정보는 이제 우리가 약을 규칙적으로 사용할 때 보상의 느낌을 줄일 수 있는 Cdk5의 치료적 용도를 찾는 데 초점을 맞추어야 한다.우선, Cdk5 길항제(the cdk5 antimative)가 오랜 시간 사용한 끝에, 핵에 있는 가시가 있는 덴드라이트의 성장을 억제하는 작용을 한다는 것이 증명되었다.이런 식으로, 우리는 중독을 치료할 수 있다.둘째, 환자 내 Cdk5의 양을 모니터링하기로 결정하면 약물 남용을 진단하는 방법으로도 활용될 수 있을 것이다.이는 cdk5가 마약 사용에 대한 보상으로만 생산될 뿐 중재자나 자연 보상으로만 생산되지 않기 때문에 가능한 일이다.

췌장

비록 Cdk5의 주요 역할은 뉴런의 이동과 관련이 있지만, 그것이 인체에 미치는 영향은 신경계에 국한되지 않는다.실제로 cdk5는 췌장의 인슐린 분비를 조절하는 데 중요한 역할을 한다.

실제로 이 효소는 췌장 β 세포에서 발견돼 인산염 L-VDCC(L형 전압 의존성 Ca2+ 채널)에 의해 인슐린 난포증을 감소시키는 효과가 입증됐다.[16]

면역계

T세포 활성화 시 Cdk5 인산염 코로닌 1a는 혈소판 증식 과정에 기여하고 액틴 양극화를 조절하는 단백질이다.따라서 이 키나제는 T세포 생존과 운동성을 촉진한다.[17]

cdk5는 세포 신호에 관여하는 사이토카인 인터루킨 2(IL-2)의 T세포 생산에도 참여한다.이를 위해 mSin3a 단백질 인산화를 통해 히스톤 디아세틸라제 1(HDAC1)에 의한 인터루킨 2 전사 억제에 지장을 준다.이를 통해 HDAC1/mSin3a 복합체가 IL-2 프로모터에 바인딩할 수 있는 능력이 감소하여 인터루킨 2 생산량이 증가하게 된다.[18]

외세포 분열의 조절

시냅스 배실체 외피증도 CDK5에 의해 조절되는데, SNARE 단백질(Snaptic vesicle exocytosis)의 파생물질과 친화력이 높아 분비물에 없어서는 안 되는 munc-18-a 단백질의 인산화 작용이 있다.이 인산화 작용은 Cdk5 활성도가 증가했기 때문에 신경내분비 세포에서 분비되는 시뮬레이션으로 입증되었다.Cdk5를 제거하자 노레피네프린 분비가 감소했다.[19]

기억력

마우스를 이용한 실험 덕분에 메모리와 Cdk5의 관계가 증명되었다.한편, 생쥐는 Cdk5가 비활성화되었을 때 이전의 활동에 의해 통합된 공포를 보여주지 않았다.반면에 기억력이 저장되어 있는 해마에서 효소 활성도가 증가하자 공포가 다시 나타났다.

뇌내 액틴 시토스켈레톤 리모델링

발생기 동안 Cdk5는 두뇌의 리모델링에 중요한 세포골격의 조절에 필수적이기 때문에 두뇌발달에 필수적이다.[20]뇌 발달과 관련된 통증 신호 전달, 약물 중독, 행동 변화, 기억의 형성과 학습의 여러 신경 과정들은 사이토스켈레톤에서의 빠른 변화에서 비롯된다.뉴런 사이토스켈레톤을 부정적으로 개조하는 것은 Cdk5 활동이 규제 해제되는 뇌질환에서 시냅스 및 신경세포의 손실과 관련이 있을 것이다.그러므로, Cdk5 기판의 대부분은 액틴 골격과 관련이 있다; 생리학적 골격과 병리적 골격이다.Some of them have been identified in the recent decades: ephexin1, p27, Mst3, CaMKv, kalirin-7, RasGRF2, Pak1, WAVE1, neurabin-1, TrkB, 5-HT6R, talin, drebrin, synapsin I, synapsin III, CRMP1, GKAP, SPAR, PSD-95, and LRRK2.[20]

체외 시계 규정

포유류 서커디언 시계는 PER2의 인산화 작용으로 Cdk5에 의해 제어된다.[21][22]실험실에서 Cdk5는 SCN(순환계의 마스터 오실레이터인 과혈성 핵)에서 차단되어 결과적으로 생쥐의 자유 주행 기간이 단축되었다.주간 기간 동안 PER2[23](세린 잔류물 394)는 Cdk5에 의해 인광 처리되었기 때문에 Cryptochrome 1(CHY1[24])은 그것과 쉽게 상호작용할 수 있었고 PER2-CHY1 복합체는 핵 속으로 들어갔다.이러한 단백질의 핵 동인으로서의 cdk5의 과제 덕분에 분자순환 주기 및 기간이 제대로 확립되어 있다.

세포사멸 및 세포생존 조절기

이전에 언급한 모든 역할 외에도, Cdk5는 세포 이동성 생존, 세포 사멸, 유전자 조절과 같은 수많은 세포 기능에 관여한다.[25][26]

플라즈마 막, 시토솔, 과비핵 영역은 Cdk5/p35 활성제가 발견되는 지점이다.그럼에도 불구하고, Cdk5는 또한 사이클린 I에 의해서도 활성화될 수 있는데, 이 조절기는 반독성 기능과 관련된 BCl-2 계열 단백질의 발현을 증가시킨다.

질병에서의 역할

다양한 신경학적 장애에 대한 화학적 설명은 Cdk5로 이어진다; 타우의 비정상적인 인산화 작용은 이 키나아제에 의해 수행되는 병리학적 작용이며 신경섬유질 엉클은 그 결과물이다.

신경퇴행성질환

cdk5는 중추신경계에 필수적인 역할을 한다.발생 과정 중에 이 키나아제는 뇌의 발달에 필요하며, 성인의 뇌에서는 학습과 기억의 형성과 같은 많은 뉴런 과정에 Cdk5가 필요하다.그럼에도 불구하고, 만약 Cdk5 활동이 규제 해제된다면, 알츠하이머병, 파킨슨병, 다발성 경화증, 헌팅턴병 등 정말 심각한 신경학적 질병으로 이어질 수 있다.[27]

  • 알츠하이머병([28]AD)은 전체 치매 환자의 50~70%를 차지한다.프로라인 유도 단백질 키나제인 Cdk5의 활동량이 과다하면 많은 AD 환자들에게서 관찰되는 과정인 타우 초인산화를 초래한다는 연구결과가 있다.Cdk5 활성제 p35와 p39(두 가지 모두 세포막에 고정된 미리스토일화 단백질)는 칼슘 활성 칼통으로 p25와 p29로 분해할 수 있다.이것은 세포막에서 핵 및 핵융합 영역으로 단백질을 이동시키는 결과를 가져올 것이며, Cdk5 활동을 규제완화시키는 결과를 가져올 것이다.p25와 p29는 p35와 p39보다 5~10배 긴 반감기를 갖고 있다.이는 Cdk5 활성제의 축적과 Cdk5 활성의 과잉으로 이어져 타우 초인산화를 유발할 수 있기 때문에 믿을 수 없을 정도로 문제가 많다.여기에 Aβ 수준의 증가는 p25의 생성을 자극하여 타우 초인산화를 유발할 수도 있다.따라서, Cdk5는 그 억제가 타우 하이퍼인산화를 감소시킬 수 있고, 결과적으로 NFT(신경 실조)의 형성을 감소시키고 신경퇴행 발생 과정을 늦출 수 있기 때문에 AD로 환자를 치료하기 위해 잠재적인 약물 표적이 될 수 있다.[29]
  • 헌팅턴병(HD)은 cdk5의 활동과 어느 정도 연관이 있는 또 다른 신경퇴행성 질환이다.다이너민 관련 단백질 1(Drp1)은 미토콘드리아 핵분열에 필수적인 원소다.Cdk5는 Drp1의 세포하 분포와 그 활동을 변경할 수 있다.사실, 지나치게 활동적인 키나제를 억제하면 뇌의 신경독성을 피하기 위해 Drp1이 미토콘드리아 단편화에서 적절하게 기능할 수 있다는 것이 관찰되어 왔다.여기에 Cdk5는 미토콘드리아 형태학이나 그 투과전위성의 변화에 영향을 미칠 수 있어 세포사멸과 신경퇴행으로 이어질 수 있다.이는 CDk5가 HD의 발달로 이어지는 미토콘드리아 기능 장애를 치료할 수 있는 가능한 치료 대상이라는 것을 의미한다.[30]
cdk5는 p25로 콤플렉스를 형성하는데, 이로 인해 신경세포가 사멸하고 신경인플레이션이 발생한다.
  • 파킨슨병([31]PD): cdk5는 파킨슨병과 밀접하게 관련되어 있는 것으로 여겨진다.이 신경퇴행성 질환은 무엇보다도 실체성 니그라라고 불리는 뇌의 일부에서 신경세포가 점진적으로 손실되어 발생한다.Cdk5는 p25(p35의 클라바지펩타이드)로 콤플렉스를 형성할 수 있다.Cdk5/p25.P25는 Cdk5의 과잉활동으로 이어질 것이다.이 복합체가 형성된 결과는 신경세포의 사멸과 신경인플레이션이다.이 발견은 파킨슨병을 치료하는데 사용될 수 있다.Cdk5/p25 콤플렉스를 억제하기 위해서는 Cdk5:CIP의 대항마를 사용할 수 있다.이 치료의 결과는 놀라울 정도로 긍정적이었다.실제로 우리는 파킨슨병 증상이 완화되었을 뿐만 아니라 CIP가 실체아 니그라에서 도파민성 뉴런의 손실을 보호하기 위해 나타났다는 것을 알 수 있다.
  • 다발성 경화증(MS:[32] multiple sclerosis: multiple sclerosis: multiple sclerosis: 재융해의[33] 실패는 영구적인 축 손상과 돌이킬 수 없는 기능 상실을 유발할 수 있는 질병 중 하나이다.사이클린 의존성 키나제5는 올리고덴드로시테(CNS의 OL9 개발 및 몰리네이션)를 규제하면서 그 과정에 관여한다.Cdk5 억제제는 재융합을 방해하고 신경세포 활동을 방해한다.MBP와 프로테롤리피드 단백질의 낮은 발현과 골수축의 수가 줄어든 것은 미엘린 수리의 부족을 나타낸다.

Cdk5는 액틴 규제 단백질 칼데스몬의 활동을 줄임으로써 침습성 암에 관여하고 있다.[34]

Cdk5는 암 조직에서 변이되지는 않지만, 그 활동성과 표현은 규제 해제된다.키나아제 인산염은 세포 주기 진행에 관여하는 종양 억제기와 전사 인자를 나타낸다.Cdk5는 종양 증식, 이주, 혈관신생화학요법 저항성, 항투명성 면역에도 관여하고 있다.전이를 일으키는 신호전달 경로에도 참여하며, 시토스켈레톤초점접착을 조절한다.[35]

Cdk5에 의해 매개되는 가능한 혈관신생 메커니즘
cdk5는 뇌하수체 아데노마스에 대한 연구에 따르면 혈관 내피성장인자(vasculogenesis, angiogenesis)와 혈관신생을 조절하는 단백질인 혈관내피성장인자(VEGF)의 발현을 촉진한다고 한다.VEGF는 혈관 투과성뿐만 아니라 내피 세포의 분열과 이동을 자극한다.[36]
Cdk5는 신호 GTPase인 Rac1을 통해 액틴 시토스켈레톤을 리모델링하여 혈관신생을 촉진한다.또한 세포이동에 관여하는 막 돌출인 라멜리포디아의 형성을 규제할 수도 있다.[37]
Cdk5 인산화 및 프레세닐린의 활성화는 NICD(Neuth cercellular domain)를 자극한다.이에 따라 핵심 혈관신생 촉진 경로인 노치 의존 신호 전달이 활성화된다.[38]

가능한 암 치료는 Cdk5를 목표로 하고 활성제 및 기질에 대한 결합을 피하는 것으로 구성될 수 있다.

최근 [39]연구에서는 대형 세포 폐암 환자의 방사선 치료에 대해 CDK5 고갈로 인해 폐암 발생과 체외 및 체내 방사선 내성이 저하되는 것으로 밝혀졌다.Cdk5의 감소는 시상하부 경로의 구성요소인 [40]TAZ의 표현을 감소시켰다는 것이 입증되었다.결과적으로, 이 손실은 시상하부로부터의 신호 활성화를 완화시킨다.결과적으로, Cdk5는 폐암을 퇴치하는 대상으로 취급될 수 있다.

역사

CDK5는 인산화 모티브가 비슷해 원래 NCLK(Neuronal CDC2-Like Kinase)로 명명되었다.CDK5는 활성제와 결합하여 Tau 단백질 키나제 II라고도 불렸다.[41]나아가 Cdk5는 T세포 활성화에 관여하고 있으며 다발성 경화증 등 자가면역 장애의 발생에 중요한 역할을 하고 있는 것으로 보고되었다.[42]

대화형 경로 지도

각 기사에 연결하려면 아래의 유전자, 단백질, 대사물을 클릭하십시오.[§ 1]

[[파일:
NicotineDopaminergic_WP1602go to articlego to articlego to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articleGo to articlego to articlego to articlego to articlego to articleGo to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articleGo to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articlego to articlego to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articlego to article
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
NicotineDopaminergic_WP1602go to articlego to articlego to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articleGo to articlego to articlego to articlego to articlego to articleGo to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articleGo to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articlego to articlego to articleGo to articlego to articleGo to articleGo to articlego to article
alt=도파민성 뉴런 편집에 대한 니코틴 활동]]
도파민성 뉴런의 니코틴 활성도 분석
  1. ^ 대화형 경로 맵은 WikiPathways에서 편집할 수 있다."NicotineDopaminergic_WP1602".

상호작용

사이클린 의존성 키나제 5는 다른 분자 및 기판과 상호작용하는 것으로 나타났다.

  • LMTK2, [43]NDEL1,[44] CDK5R1, [9][45]네스틴[46], PAK1과 상호작용한다.[47]
  • Cyclin 의존성 키나아제 결합 단백질에 대한 유전자 CONBLE1 코드는 전체 이름은 Cdk5와 Abl 효소 기질 1이다.이 결합 단백질은 Tyrosine kinase인 Cdk5와 c-Abl을 연결한다.활성 c-Abl 인산염 티로신 15의 CDK5는 케이블1 단백질에 의해 강화된 공정이다.그 결과 뉴런 개발 시 Cdk5/p35 활성도가 증가한다.케이블1과 언급된 인산화 작용은 액손 성장 조절에 중요한 역할을 할 수 있다.[48]
  • 이 유전자는 또 다른 결합 단백질인 Cdk5와 Abl 효소 기질 2를 위해 CONBLE2 코드라고 불렀다.그 기능은 알 수 없지만 세포 성장과 DNA 복제 사이의 단계인 G1-S 세포 주기 전환에 관여할 수 있다.[49]
  • 게다가, Cdk5 인산염은 Apoptosis 관련 tyrosine kinase (AATK)이다.이 단백질은 아마도 성장억제와 골수성 전구세포 사멸을 유도하고, 또한 CdkR1을 활성화시킨다.[50]
  • 글루타티온느 S-전달효소 P효소는 GSTP1 유전자에 의해 부호화되어 Cdk5 활성의 음성 조절 또는 감소를 일으킨다.이것은 신경 탈출을 방지하기 위해 p25/p35 변환을 통해 달성된다.[51]
  • Cdk5는 히스톤 디아세틸라아제 1(HDAC1) 단백질에 결합한다.Cdk5/p25가 HDAC1을 규제하면 비정상적인 세포주기 활동이 나타나고 이중 가닥 DNA가 깨져 신경독성을 유발한다.[52]
  • Cdk5 세포질 분포는 활성제 p35와 p39에 의해 결정된다.두 활성제 모두 국소화 모티브가 있어 혈장 막과 과핵 부위에 Cdk5가 존재하게 된다.p35와 p39 미리스토일화는 Cdk5가 막과 연관되도록 한다.[53]
  • 또한 Cdk5는 APEX1 Endonuclease와 상호작용한다.키나아제 인산염은 Tr-233으로 DNA 손상의 누적과 결국 뉴런 사망을 일으킨다.[54]
  • Cdk5 인산염은 종양 억제기 단백질 p53을 조절한다.세포사멸형 PC12 세포에서는 Cdk5와 p53 레벨이 동시에 증가하므로, Cdk5가 세포사멸을 유도하는 메커니즘이 p53의 인산화 및 활성화에 의해 발생할 수 있다고 생각된다.[55]
  • 일단 Cdk5가 EPH 수용체 A4라는 단백질에 의해 인산염화되면 RoA와 덴드리트 척추 형태생식을 조절하는 구아닌 뉴클레오티드 교환인자(NGEF)를 인산염화한다.[56]
  • 또한 Cdk5는 초점 접착 키나아제(FAK)를 인지한다.이것은 중추 관련 미세관 구조를 조절함으로써 신경 이동에 중요한 역할을 하는 핵 변환을 자극할 수 있다.[57]
  • 5-히드록시트리프타민 수용체 6(HTR6)은 뇌에서 콜린거성 뉴런의 전달을 조절하는 것으로 코르티코제네시스 중 피라미드형 뉴런의 이동을 관리한다.이를 위해 HTR6는 Cdk5 활동을 규제한다.[58]
  • Cdk5는 CTNB1CTND2와도 상호작용한다.[59]

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000164885 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000028969 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ "1D PFV: 1UNH". RCSB Protein Data Bank. Retrieved 2020-11-06.
  6. ^ Cyclin Dependent Kinase 5. Springer. 19 August 2008. ISBN 978-0-387-78886-9.
  7. ^ Patrick GN, Zukerberg L, Nikolic M, de la Monte S, Dikkes P, Tsai LH (December 1999). "Conversion of p35 to p25 deregulates Cdk5 activity and promotes neurodegeneration". Nature. 402 (6762): 615–22. Bibcode:1999Natur.402..615P. doi:10.1038/45159. PMID 10604467. S2CID 4414281.
  8. ^ Paglini G, Cáceres A (March 2001). "The role of the Cdk5--p35 kinase in neuronal development". European Journal of Biochemistry. 268 (6): 1528–33. doi:10.1046/j.1432-1327.2001.02023.x. PMID 11248669.
  9. ^ a b Tarricone C, Dhavan R, Peng J, Areces LB, Tsai LH, Musacchio A (September 2001). "Structure and regulation of the CDK5-p25(nck5a) complex". Molecular Cell. 8 (3): 657–69. doi:10.1016/S1097-2765(01)00343-4. PMID 11583627.
  10. ^ Cortés N, Guzmán-Martínez L, Andrade V, González A, Maccioni RB (2019). "CDK5: A Unique CDK and Its Multiple Roles in the Nervous System". Journal of Alzheimer's Disease. 68 (3): 843–855. doi:10.3233/JAD-180792. PMID 30856110.
  11. ^ Saito T, Yano M, Kawai Y, Asada A, Wada M, Doi H, Hisanaga S (November 2013). "Structural basis for the different stability and activity between the Cdk5 complexes with p35 and p39 activators". The Journal of Biological Chemistry. 288 (45): 32433–9. doi:10.1074/jbc.M113.512293. PMC 3820878. PMID 24085300.
  12. ^ "OMIM Entry - * 123831 - CYCLIN-DEPENDENT KINASE 5; CDK5". omim.org. Retrieved 2020-11-02.
  13. ^ Tsai, Li-Huei. Cyclin Dependent Kinase 5 (Cdk5).
  14. ^ Bibb JA (2003). "Role of Cdk5 in neuronal signaling, plasticity, and drug abuse". Neuro-Signals. 12 (4–5): 191–9. doi:10.1159/000074620. PMID 14673205. S2CID 10403277.
  15. ^ Seiwell AP, Reveron ME, Duvauchelle CL (April 2007). "Increased accumbens Cdk5 expression in rats after short-access to self-administered cocaine, but not after long-access sessions". Neuroscience Letters. 417 (1): 100–5. doi:10.1016/j.neulet.2007.02.043. PMC 1876973. PMID 17339080.
  16. ^ Shupp A, Casimiro MC, Pestell RG (March 2017). "Biological functions of CDK5 and potential CDK5 targeted clinical treatments". Oncotarget. 8 (10): 17373–17382. doi:10.18632/oncotarget.14538. PMC 5370047. PMID 28077789.
  17. ^ Pareek TK, Lam E, Zheng X, Askew D, Kulkarni AB, Chance MR, et al. (October 2010). "Cyclin-dependent kinase 5 activity is required for T cell activation and induction of experimental autoimmune encephalomyelitis". The Journal of Experimental Medicine. 207 (11): 2507–19. doi:10.1084/jem.20100876. PMC 2964575. PMID 20937706.
  18. ^ Lam E, Pareek TK, Letterio JJ (2015). "Cdk5 controls IL-2 gene expression via repression of the mSin3a-HDAC complex". Cell Cycle. 14 (8): 1327–36. doi:10.4161/15384101.2014.987621. PMC 4614394. PMID 25785643.
  19. ^ Fletcher AI, Shuang R, Giovannucci DR, Zhang L, Bittner MA, Stuenkel EL (February 1999). "Regulation of exocytosis by cyclin-dependent kinase 5 via phosphorylation of Munc18". The Journal of Biological Chemistry. 274 (7): 4027–35. doi:10.1074/jbc.274.7.4027. PMID 9933594. S2CID 32098805.
  20. ^ a b Shah K, Rossie S (April 2018). "Tale of the Good and the Bad Cdk5: Remodeling of the Actin Cytoskeleton in the Brain". Molecular Neurobiology. 55 (4): 3426–3438. doi:10.1007/s12035-017-0525-3. PMC 6370010. PMID 28502042.
  21. ^ Aryal RP, Kwak PB, Tamayo AG, Gebert M, Chiu PL, Walz T, Weitz CJ (September 2017). "Macromolecular Assemblies of the Mammalian Circadian Clock". Molecular Cell. 67 (5): 770–782.e6. doi:10.1016/j.molcel.2017.07.017. PMC 5679067. PMID 28886335.
  22. ^ Brenna A, Olejniczak I, Chavan R, Ripperger JA, Langmesser S, Cameroni E, et al. (November 2019). "Cyclin-dependent kinase 5 (CDK5) regulates the circadian clock". eLife. 8. doi:10.7554/eLife.50925. PMC 6890458. PMID 31687929.
  23. ^ "Per2 - Period circadian protein homolog 2 - Mus musculus (Mouse) - Per2 gene & protein". www.uniprot.org. Retrieved 2020-10-31.
  24. ^ "CRY1 Gene - GeneCards CRY1 Protein CRY1 Antibody". www.genecards.org. Retrieved 2020-10-31.
  25. ^ Shupp A, Casimiro MC, Pestell RG (March 2017). "Biological functions of CDK5 and potential CDK5 targeted clinical treatments". Oncotarget. 8 (10): 17373–17382. doi:10.18632/oncotarget.14538. PMC 5370047. PMID 28077789.
  26. ^ Roufayel R, Murshid N (November 2019). "CDK5: Key Regulator of Apoptosis and Cell Survival". Biomedicines. 7 (4): 88. doi:10.3390/biomedicines7040088. PMC 6966452. PMID 31698798.
  27. ^ Shah K, Lahiri DK (June 2014). "Cdk5 activity in the brain - multiple paths of regulation". Journal of Cell Science. 127 (Pt 11): 2391–400. doi:10.1242/jcs.147553. PMC 4038939. PMID 24879856.
  28. ^ Liu SL, Wang C, Jiang T, Tan L, Xing A, Yu JT (September 2016). "The Role of Cdk5 in Alzheimer's Disease". Molecular Neurobiology. 53 (7): 4328–42. doi:10.1007/s12035-015-9369-x. PMID 26227906. S2CID 17269616.
  29. ^ Tsai, Li-Huei. Cyclin Dependent Kinase 5 (Cdk5).
  30. ^ Cherubini M, Puigdellívol M, Alberch J, Ginés S (October 2015). "Cdk5-mediated mitochondrial fission: A key player in dopaminergic toxicity in Huntington's disease". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1852 (10 Pt A): 2145–60. doi:10.1016/j.bbadis.2015.06.025. PMID 26143143.
  31. ^ He R, Huang W, Huang Y, Xu M, Song P, Huang Y, et al. (2018). "Cdk5 Inhibitory Peptide Prevents Loss of Dopaminergic Neurons and Alleviates Behavioral Changes in an MPTP Induced Parkinson's Disease Mouse Model". Frontiers in Aging Neuroscience. 10: 162. doi:10.3389/fnagi.2018.00162. PMC 5992349. PMID 29910724.
  32. ^ Luo F, Burke K, Kantor C, Miller RH, Yang Y (July 2014). "Cyclin-dependent kinase 5 mediates adult OPC maturation and myelin repair through modulation of Akt and GsK-3β signaling". The Journal of Neuroscience. 34 (31): 10415–29. doi:10.1523/JNEUROSCI.0710-14.2014. PMC 4115145. PMID 25080600.
  33. ^ Franklin RJ, Ffrench-Constant C (November 2008). "Remyelination in the CNS: from biology to therapy". Nature Reviews. Neuroscience. 9 (11): 839–55. doi:10.1038/nrn2480. PMID 18931697. S2CID 1270678.
  34. ^ Quintavalle M, Elia L, Price JH, Heynen-Genel S, Courtneidge SA (July 2011). "A cell-based high-content screening assay reveals activators and inhibitors of cancer cell invasion". Science Signaling. 4 (183): ra49. doi:10.1126/scisignal.2002032. PMC 3291516. PMID 21791703.
  35. ^ Pozo K, Bibb JA (October 2016). "The Emerging Role of Cdk5 in Cancer". Trends in Cancer. 2 (10): 606–618. doi:10.1016/j.trecan.2016.09.001. PMC 5132345. PMID 27917404.
  36. ^ Xie W, Wang H, He Y, Li D, Gong L, Zhang Y (2014-01-25). "CDK5 and its activator P35 in normal pituitary and in pituitary adenomas: relationship to VEGF expression". International Journal of Biological Sciences. 10 (2): 192–9. doi:10.7150/ijbs.7770. PMC 3927131. PMID 24550687.
  37. ^ Liebl J, Weitensteiner SB, Vereb G, Takács L, Fürst R, Vollmar AM, Zahler S (November 2010). "Cyclin-dependent kinase 5 regulates endothelial cell migration and angiogenesis". The Journal of Biological Chemistry. 285 (46): 35932–43. doi:10.1074/jbc.M110.126177. PMC 2975216. PMID 20826806.
  38. ^ Merk H, Zhang S, Lehr T, Müller C, Ulrich M, Bibb JA, et al. (February 2016). "Inhibition of endothelial Cdk5 reduces tumor growth by promoting non-productive angiogenesis". Oncotarget. 7 (5): 6088–104. doi:10.18632/oncotarget.6842. PMC 4868742. PMID 26755662.
  39. ^ "CDK5 Activates Hippo Signaling to Confer Resistance to Radiation Therapy Via Upregulating TAZ in Lung Cancer". International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics.
  40. ^ Piccolo S, Dupont S, Cordenonsi M (October 2014). "The biology of YAP/TAZ: hippo signaling and beyond". Physiological Reviews. 94 (4): 1287–312. doi:10.1152/physrev.00005.2014. PMID 25287865.
  41. ^ Kobayashi S, Ishiguro K, Omori A, Takamatsu M, Arioka M, Imahori K, Uchida T (December 1993). "A cdc2-related kinase PSSALRE/cdk5 is homologous with the 30 kDa subunit of tau protein kinase II, a proline-directed protein kinase associated with microtubule". FEBS Letters. 335 (2): 171–5. doi:10.1016/0014-5793(93)80723-8. PMID 8253190. S2CID 26474408.
  42. ^ Pareek TK, Lam E, Zheng X, Askew D, Kulkarni AB, Chance MR, Huang AY, Cooke KR, Letterio JJ (October 2010). "Cyclin-dependent kinase 5 activity is required for T cell activation and induction of experimental autoimmune encephalomyelitis". The Journal of Experimental Medicine. 207 (11): 2507–19. doi:10.1084/jem.20100876. PMC 2964575. PMID 20937706.
  43. ^ Kesavapany S, Lau KF, Ackerley S, Banner SJ, Shemilt SJ, Cooper JD, Leigh PN, Shaw CE, McLoughlin DM, Miller CC (June 2003). "Identification of a novel, membrane-associated neuronal kinase, cyclin-dependent kinase 5/p35-regulated kinase". The Journal of Neuroscience. 23 (12): 4975–83. doi:10.1523/JNEUROSCI.23-12-04975.2003. PMC 6741199. PMID 12832520.
  44. ^ Niethammer M, Smith DS, Ayala R, Peng J, Ko J, Lee MS, Morabito M, Tsai LH (December 2000). "NUDEL is a novel Cdk5 substrate that associates with LIS1 and cytoplasmic dynein". Neuron. 28 (3): 697–711. doi:10.1016/S0896-6273(00)00147-1. PMID 11163260. S2CID 11154069.
  45. ^ Chen F, Studzinski GP (June 2001). "Expression of the neuronal cyclin-dependent kinase 5 activator p35Nck5a in human monocytic cells is associated with differentiation". Blood. 97 (12): 3763–7. doi:10.1182/blood.V97.12.3763. PMID 11389014.
  46. ^ Sahlgren CM, Mikhailov A, Vaittinen S, Pallari HM, Kalimo H, Pant HC, Eriksson JE (July 2003). "Cdk5 regulates the organization of Nestin and its association with p35". Molecular and Cellular Biology. 23 (14): 5090–106. doi:10.1128/MCB.23.14.5090-5106.2003. PMC 162223. PMID 12832492.
  47. ^ Rashid T, Banerjee M, Nikolic M (December 2001). "Phosphorylation of Pak1 by the p35/Cdk5 kinase affects neuronal morphology". The Journal of Biological Chemistry. 276 (52): 49043–52. doi:10.1074/jbc.M105599200. PMID 11604394.
  48. ^ Zukerberg LR, Patrick GN, Nikolic M, Humbert S, Wu CL, Lanier LM, et al. (June 2000). "Cables links Cdk5 and c-Abl and facilitates Cdk5 tyrosine phosphorylation, kinase upregulation, and neurite outgrowth". Neuron. 26 (3): 633–46. doi:10.1016/S0896-6273(00)81200-3. hdl:1721.1/83489. PMID 10896159. S2CID 15142577.
  49. ^ "CABLES2 protein expression summary - The Human Protein Atlas". www.proteinatlas.org. Retrieved 2020-11-01.
  50. ^ "AATK Gene - GeneCards LMTK1 Protein LMTK1 Antibody". www.genecards.org. Retrieved 2020-11-01.
  51. ^ "GSTP1 Gene - GeneCards GSTP1 Protein GSTP1 Antibody". www.genecards.org. Retrieved 2020-11-01.
  52. ^ Kim D, Frank CL, Dobbin MM, Tsunemoto RK, Tu W, Peng PL, et al. (December 2008). "Deregulation of HDAC1 by p25/Cdk5 in neurotoxicity". Neuron. 60 (5): 803–17. doi:10.1016/j.neuron.2008.10.015. PMC 2912147. PMID 19081376.
  53. ^ Asada A, Yamamoto N, Gohda M, Saito T, Hayashi N, Hisanaga S (August 2008). "Myristoylation of p39 and p35 is a determinant of cytoplasmic or nuclear localization of active cyclin-dependent kinase 5 complexes". Journal of Neurochemistry. 106 (3): 1325–36. doi:10.1111/j.1471-4159.2008.05500.x. PMID 18507738. S2CID 205619401.
  54. ^ "APEX1 - DNA-(apurinic or apyrimidinic site) endonuclease - Homo sapiens (Human) - APEX1 gene & protein". www.uniprot.org. Retrieved 2020-11-01.
  55. ^ Zhang J, Krishnamurthy PK, Johnson GV (April 2002). "Cdk5 phosphorylates p53 and regulates its activity". Journal of Neurochemistry. 81 (2): 307–13. doi:10.1046/j.1471-4159.2002.00824.x. PMID 12064478. S2CID 42188500.
  56. ^ "EPHA4 Gene - GeneCards EPHA4 Protein EPHA4 Antibody". www.genecards.org. Retrieved 2020-11-01.
  57. ^ Xie Z, Tsai LH (February 2004). "Cdk5 phosphorylation of FAK regulates centrosome-associated miocrotubules and neuronal migration". Cell Cycle. 3 (2): 108–10. doi:10.4161/cc.3.2.646. PMID 14712065. S2CID 29625072.
  58. ^ "HTR6 Gene - GeneCards 5HT6R Protein 5HT6R Antibody". www.genecards.org. Retrieved 2020-11-01.
  59. ^ "CDK5 - Cyclin-dependent-like kinase 5 - Homo sapiens (Human) - CDK5 gene & protein". www.uniprot.org. Retrieved 2020-11-01.

추가 읽기

  • Morishima-Kawashima M, Hasegawa M, Takio K, Suzuki M, Yoshida H, Watanabe A, Titani K, Ihara Y (1995). "Hyperphosphorylation of tau in PHF". Neurobiology of Aging. 16 (3): 365–71, discussion 371–80. doi:10.1016/0197-4580(95)00027-C. PMID 7566346. S2CID 22471158.
  • Peruzzi F, Gordon J, Darbinian N, Amini S (December 2002). "Tat-induced deregulation of neuronal differentiation and survival by nerve growth factor pathway". Journal of Neurovirology. 8 Suppl 2 (2): 91–6. doi:10.1080/13550280290167885. PMID 12491158.

외부 링크