Креатинкиназа - Creatine kinase
Креатинкиназа | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||||
ЕС нет. | 2.7.3.2 | ||||||||
№ CAS | 9001-15-4 | ||||||||
Базы данных | |||||||||
IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
BRENDA | BRENDA запись | ||||||||
ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
ПРИАМ | профиль | ||||||||
Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
|
Креатинкиназа ( CK ), также известная как креатинфосфокиназа ( CPK ) или фосфокреатинкиназа , представляет собой фермент ( EC 2.7.3.2 ), экспрессируемый различными тканями и типами клеток. CK катализирует превращение креатина и использует аденозинтрифосфат (АТФ) , чтобы создать фосфокреатин (ПЦР) и аденозин дифосфат (АДФ). Эта ферментативная реакция CK обратима, и поэтому АТФ может генерироваться из PCr и ADP.
В тканях и клетках , которые потребляют АТФ быстро, особенно скелетные мышцы , но и головной мозг, клетка фоторецепторов в сетчатке , волосковые клетки в внутреннем ухе , сперматозоидах и гладкие мышцы , ПЦР служит резервуаром энергии для быстрой буферизации и регенерации АТФ в situ , а также для внутриклеточного транспорта энергии с помощью PCr-шаттла или контура. Таким образом , креатин киназы вл етс важным ферментом в таких тканях.
Клинически креатинкиназа определяется в анализах крови как маркер повреждения ткани, богатой ЦК, например, при инфаркте миокарда (сердечный приступ), рабдомиолизе (тяжелом разрыве мышц), мышечной дистрофии , аутоиммунных миозитах и остром повреждении почек .
Типы
В клетках «цитозольные» ферменты CK состоят из двух субъединиц, которые могут быть либо B (мозговой тип), либо M (мышечный тип). Таким образом, существует три различных изофермента : СК-ММ, СК-ВВ и СК-МВ. Гены этих субъединиц расположены на разных хромосомах : B на 14q32 и M на 19q13. В дополнение к этим трем цитозольным изоформам СК существует два изофермента митохондриальной креатинкиназы, повсеместная и саркомерная форма. Функциональная единица последних двух изоформ ЦК митохондрий представляет собой октамер, состоящий из четырех димеров каждый.
В то время как митохондриальная креатинкиназа непосредственно участвует в образовании фосфокреатина из митохондриального АТФ, цитозольные ЦК регенерируют АТФ из АДФ с помощью PCr. Это происходит во внутриклеточных сайтах, где АТФ используется в клетке, при этом ЦК действует как регенератор АТФ in situ .
ген | белок |
---|---|
CKB | креатинкиназа, мозг, BB-CK |
CKBE | креатинкиназа, эктопическая экспрессия |
CKM | креатинкиназа, мышца, MM-CK |
CKMT1A , CKMT1B | креатинкиназа митохондриальная 1; повсеместный mtCK; или u mtCK |
CKMT2 | креатинкиназа митохондриальная 2; саркомерный mtCK; или s mtCK |
Структура изоферментов различается в тканях. Скелетные мышцы экспрессируют CK-MM (98%) и низкие уровни CK-MB (1%). Миокард (сердечная мышца), напротив, выражает CK-ММ на 70% и CK-MB на 25-30%. CK-BB преимущественно экспрессируется в головном мозге и гладких мышцах, включая ткань сосудов и матки.
Атомная структура
Первой атомной структурой собственно креатинкиназы, решенной с помощью рентгеновской кристаллографии белков, была структура октамерного, саркомерного митохондриального мышечного типа CK (s-mtCK) в 1996 г., за которым последовала структура повсеместно распространенных митохондриальных CK (u- mtCK) в 2000 году. Обе изоформы mt-CK образуют октамерные структуры (построенные из 4-х банановидных димеров) с четырехкратной симметрией и центральным каналом. Атомная структура димерного цитозольного мозга BB-CK в форме банана была решена в 1999 году с разрешением 1,4 Å . Цитозольные BB-CK, а также MM-CK мышечного типа образуют симметричные димеры банановой формы с одним каталитическим активным центром в каждой субъединице.
Функции
Митохондриальная креатинкиназа (СК м ) присутствует в митохондриальном межмембранном пространстве, где он регенерирует фосфокреатин (ПЦР) из митохондрии генерируемой АТФ и креатин (Cr) импортированная из цитозола . Помимо двух форм митохондриальных изоферментов CK, то есть повсеместного mtCK (присутствующего в немышечных тканях) и саркомерного mtCK (присутствующего в саркомерной мышце), в цитозоле присутствуют три цитозольные изоформы CK, в зависимости от ткани. В то время как MM-CK экспрессируется в саркомерной мышце, то есть в скелетных и сердечных мышцах, MB-CK экспрессируется в сердечной мышце, а BB-CK экспрессируется в гладких мышцах и в большинстве немышечных тканей. Митохондриальные mtCK и цитозольные CK связаны в так называемый PCr / Cr-шаттл или цепь. PCr, генерируемый mtCK в митохондриях, перемещается в цитозольные CK, которые связаны с АТФ-зависимыми процессами, например с АТФазами, такими как актомиозиновая АТФаза и кальциевая АТФаза, участвующими в сокращении мышц, и АТФазой натрия / калия, участвующей в удержании натрия в почках. Связанный цитозольный CK принимает PCr, перемещающийся через клетку, и использует ADP для регенерации ATP, который затем может использоваться в качестве источника энергии для ATPases (CK тесно связан с ATPases, образуя функционально связанный микрокомпартмент). PCr является не только энергетическим буфером, но и формой клеточного транспорта энергии между субклеточными участками производства энергии (АТФ) (митохондрии и гликолиз) и участками утилизации энергии (АТФазы). Таким образом, CK усиливает сократимость скелета, сердца и гладких мышц, а также участвует в создании кровяного давления . Кроме того, при кровотечении подразумевается действие креатинкиназы по улавливанию АДФ ; люди с сильно повышенным уровнем CK в плазме могут быть предрасположены к сильному кровотечению.
Лабораторные испытания
Креатинкиназа сыворотки | |
---|---|
Контрольный диапазон | 60 и 400 МЕ / л |
Цель | Обнаружение повреждения мышц . |
Испытание | Количество креатинкиназы в крови. |
КК часто обычно определяют в медицинской лаборатории . Раньше его определяли специально у пациентов с болью в груди, но этот тест был заменен тропонином . Нормальные значения в состоянии покоя обычно составляют от 60 до 400 МЕ / л , где одна единица - активность фермента , точнее количество фермента, которое будет катализировать 1 мкмоль субстрата в минуту при определенных условиях (температура, pH, концентрации субстрата и активаторы). Этот тест не специфичен для типа повышенного КК.
Креатинкиназа в крови может быть высокой при здоровье и болезни. Физические упражнения увеличивают отток креатинкиназы в кровоток на срок до недели, и это наиболее частая причина высокого уровня КФК в крови. Кроме того, высокий уровень CK в крови может быть связан с высоким внутриклеточным CK, например, у лиц африканского происхождения.
Наконец, высокий уровень CK в крови может быть признаком повреждения ткани, богатой CK, например, при рабдомиолизе , инфаркте миокарда , миозите и миокардите . Это означает, что уровень креатинкиназы в крови может быть повышен в широком диапазоне клинических состояний, включая использование таких лекарств, как статины ; эндокринные нарушения, такие как гипотиреоз ; и заболевания и расстройства скелетных мышц, включая злокачественную гипертермию и злокачественный нейролептический синдром .
Кроме того, определение изофермента широко используется в качестве показания для повреждения миокарда при сердечных приступах. Измерение тропонина в значительной степени заменило его во многих больницах, хотя некоторые центры по-прежнему полагаются на CK-MB.
Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
- Просто указано на mdausa.org
- Креатин + киназа в Национальных медицинских предметных рубриках США (MeSH)
- Тест на изоферменты КФК Энциклопедия MedlinePlus : 003504
- CK в лабораторных тестах онлайн