Войти
| Креатинкиназа | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Кристаллическая структура креатинкиназы человеческого мозга с АДФ и креатином. PDB 3b6r. | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер EC | 2.7.3.2 | ||||||||
| Номер CAS | 9001-15-4 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | Запись BRENDA | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Запись KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| PRIAM | профиль | ||||||||
| структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Онтология генов | 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. СК катализирует превращение креатина и использует аденозинтрифосфат (АТФ) для создания фосфокреатина (PCr) и аденозиндифосфата (ADP). Эта ферментативная реакция CK обратима, и поэтому АТФ может генерироваться из PCr и ADP.
В тканях и клетках, которые быстро потребляют АТФ, особенно в скелетных мышцах, но также в мозге, фоторецепторные клетки сетчатки, волосковые клетки внутреннего уха, сперматозоиды и гладкие мышцы, PCr служит резервуаром энергии для быстрой буферизации и регенерации АТФ in situ, а также для внутриклеточного транспорта энергии с помощью шаттла или цепи PCr. Таким образом, креатин киназа является важным ферментом в таких тканях.
Клинически креатинкиназа определяется в анализах крови как маркер повреждения ткани, богатой CK, например, при инфаркте миокарда. (сердечный приступ), рабдомиолиз (тяжелое разрушение мышц), мышечная дистрофия, аутоиммунные миозитиды и острое повреждение почек.
В клетки, «цитозольные» ферменты CK состоят из двух субъединиц, которые могут быть либо B (тип мозга), либо M (тип мышц). Следовательно, существует три различных изофермента : CK-MM, CK-BB и CK-MB. Гены этих субъединиц расположены на разных хромосомах : B на 14q32 и M на 19q13. В дополнение к этим трем цитозольным изоформам СК существует два митохондриальных изофермента креатинкиназы, повсеместная и саркомерная форма. Функциональной единицей последних двух изоформ митохондриальных ЦК является октамер, состоящий из четырех димеров каждая.
В то время как митохондриальная креатинкиназа непосредственно участвует в образовании фосфокреатина из митохондриального АТФ, цитозольные ЦК регенерируют АТФ из АДФ, используя ПКр. Это происходит во внутриклеточных сайтах, где АТФ используется в клетке, причем ЦК действует как регенератор АТФ in situ.
| ген | белок |
|---|---|
| CKB | креатинкиназа, мозг, BB-CK |
| CKBE | креатинкиназа, эктопическая экспрессия |
| CKM | креатинкиназа, мышцы, MM-CK |
| CKMT1A, CKMT1B | митохондриальная креатинкиназа 1; повсеместный mtCK; или u mtCK |
| CKMT2 | митохондриальная 2 креатинкиназы; саркомерный mtCK; или s mtCK |
Образцы изоферментов различаются в тканях. Скелетные мышцы экспрессируют CK-MM (98%) и низкие уровни CK-MB (1%). миокард (сердечная мышца), напротив, экспрессирует CK-MM на 70% и CK-MB на 25-30%. CK-BB преимущественно экспрессируется в мозге и гладких мышцах, включая ткань сосудов и матки.
Первой атомной структурой собственно креатинкиназы, решенной с помощью рентгеновской кристаллографии белков, была структура октамерного, саркомерного митохондриального мышечного типа CK (s-mtCK) в 1996., за которым последовала структура повсеместно встречающихся 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. Цитозольные BB-CK, а также MM-CK мышечного типа образуют симметричные димеры банановой формы с одним каталитическим активным центром в каждой субъединице.
митохондрии креатинкиназа (CK m) присутствует в митохондриальном межмембранном пространстве, где она регенерирует фосфокреатин (PCr) из митохондриально генерируемого АТФ и креатина (Cr) импортировано из цитозоля. Помимо двух митохондриальных изоферментных форм СК, 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-челнок или цепь. PCr, генерируемый mtCK в митохондриях, перемещается в цитозольные CK, которые связаны с АТФ-зависимыми процессами, например АТФазы, такие как актомиозиновая АТФаза и кальциевая АТФаза, участвующие в сокращении мышц, и АТФаза натрия / калия, участвующие в задержке 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 сократительную способность скелета, сердца и гладких мышц и участвует в создании артериального давления. Кроме того, действие креатинкиназы по улавливанию АДФ подразумевается в кровотечении ; люди с высоким уровнем ККП в плазме могут быть предрасположены к сильному кровотечению.
| Креатинкиназа сыворотки | |
|---|---|
| Референсный диапазон | 60 и 400 МЕ / л |
| Цель | Обнаружение повреждения мышц. |
| Тест на | 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 на тропонин. Нормальные значения в состоянии покоя обычно составляют от 60 до 400 МЕ / л, где одна единица представляет собой активность фермента, более конкретно количество фермента, которое будет катализировать 1 мкмоль субстрата в минуту при заданных условиях. условия (температура, pH, концентрация субстрата и активаторы). Этот тест не специфичен для типа повышенного уровня CK.
Креатинкиназа в крови может быть высоким как при здоровье, так и при 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, в рабдомиолиз, инфаркт миокарда, миозит и миокардит. 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.
Референсные диапазоны для анализов крови, сравнение содержания в крови креатинкиназы (показано желтым рядом с центром) с другими составляющими. 