크레아틴인산화효소

Creatine kinase
크레아틴인산화효소
3b6r.png
ADP 및 크레아틴을 사용하는 인간 뇌형 크레아틴 키나제의 결정 구조.PDB 3b6r.[1]
식별자
EC 번호2.7.3.2
CAS 번호9001-15-4
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크레아틴 포스포키나아제(CPK) 또는 포스포크레아틴 키나제로도 알려진 크레아틴 키나제(CK)는 다양한 조직과 세포 유형에 의해 발현되는 효소(EC 2.7.3.2)이다.CK는 크레아틴의 변환을 촉매하고 아데노신 삼인산(ATP)을 사용하여 포스포크레아틴(PCR)과 아데노신 이인산(ADP)을 생성한다.이 CK 효소 반응은 가역적이기 때문에 PCr과 ADP에서 ATP가 생성될 수 있다.

ATP를 빠르게 소비하는 조직과 세포, 특히 골격근, 뇌, 망막의 광수용체 세포, 내이의 모세포, 정자 및 평활근에서 PCr은 PCr 셔틀 또는 PCr에 의한 세포 내 에너지 수송의 빠른 완충 및 재생을 위한 에너지 저장고 역할을 한다.따라서 [2]크레아틴 키나제는 그러한 조직에서 [3]중요한 효소이다.

임상적으로 크레아틴인산화효소는 심근경색(심장발작), 횡문근융해증(중증 근육쇠약), 근위축증, 자가면역 미오시티드 및 급성 신장손상 [4]등 CK가 풍부한 조직의 손상 지표로서 혈액검사에서 측정된다.

Creatine-Kinase.svg

종류들

세포에서 세포성 CK 효소는 B(뇌형) 또는 M(근육형) 중 하나일 수 있는 2개의 서브유닛으로 구성됩니다.따라서 CK-MM, CK-BB 및 CK-MB의 3가지 동질효소가 있습니다.이 소단위들의 유전자들은 다른 염색체들에 위치해 있다: 14q32의 B와 19q13의 M.이들 3개의 세포질 CK 동질체 외에 유비쿼터스 형태와 육질 형태인 2개의 미토콘드리아 크레아틴 키나아제 동질효소가 있다.미토콘드리아 CK 아이소폼의 기능적 실체는 각각 [5]4개의 이합체로 이루어진 옥타머이다.

미토콘드리아 크레아틴 키나제는 미토콘드리아 ATP에서 포스포크레아틴의 형성에 직접적으로 관여하는 반면, 세포질 CK는 PCr을 사용하여 ADP에서 ATP를 재생한다.이것은 세포에서 ATP가 사용되는 세포 내 부위에서 일어나며, CK는 현장 ATP 재생기 역할을 한다.

유전자 단백질
CKB 크레아틴인산화효소, 뇌, BB-CK
CKBE 크레아틴인산화효소, 이소성 발현
CKM 크레아틴인산화효소, 근육, MM-CK
CKMT1A, CKMT1B 크레아틴인산화효소 미토콘드리아1;유비쿼터스 mtCK 또는 mtCK
CKMT2 크레아틴인산화효소 미토콘드리아2, 육질mtCK 또는 mtCK

이소엔자임 패턴은 조직에서 다르다.골격근은 CK-MM(98%)과 낮은 CK-MB(1%)를 나타낸다.반면 심근(심근)은 CK-MM이 70%, CK-MB가 25-30%에서 발현된다.CK-BB는 주로 뇌와 혈관 및 자궁 조직을 포함한 평활근에서 발현된다.

원자 구조

X선 단백질 결정학에 의해 해결된 크레아틴 키나제의 첫 번째 원자 구조는 1996년 [6]팔중미 육질 근육형 미토콘드리아 CK(s-mtCK)였으며, 2000년 [7]유비쿼터스 미토콘드리아 CK(u-mtCK) 구조가 뒤를 이었다.두 mt-CK 아이소폼 모두 4중 대칭과 중앙 [8][9][7]채널을 가진 팔중미 구조(4개의 바나나 모양의 이합체)를 형성합니다.바나나 모양의 이합체 세포질 뇌형 BB-CK의 원자 구조는 1999년에 1,4Ω의 [10]분해능으로 해결되었다. 세포질 BB-CK와 근육형 MM-CK는 모두 바나나 모양의 대칭 이합체를 형성하며, 각 [11]소단위에는 촉매 활성 부위가 하나씩 있다.

기능들

미토콘드리아 크레아틴 키나제(CKm)는 미토콘드리아 막간 공간에 존재하며, 미토콘드리아에서 생성된 ATP와 세포에서 수입된 크레아틴(Cr)에서 포스포크레아틴(PCR)을 재생한다.2개의 미토콘드리아 CK 아이소엔자임 형태, 즉 유비쿼터스 mtCK(비근육에 존재하는)와 육질 mtCK(육상근에 존재하는)와는 별도로 세포질 CK 아이소폼은 조직에 따라 세포질 내에 존재한다.MM-CK는 육질근, 즉 골격근과 심장근에서 발현되는 반면 MB-CK는 심장근에서 발현되며 BB-CK는 평활근과 대부분의 비근육 조직에서 발현된다.

미토콘드리아 mtCK와 세포질 CK는 이른바 PCr/Cr셔틀 또는 회로에 연결되어 있다.미토콘드리아에서 mtCK에 의해 생성된 PCr은 근육수축에 관여하는 액토미오신 ATPase 및 칼슘 ATPase와 신장 내 나트륨 유지에 관여하는 ATPase와 같은 ATP 의존성 프로세스와 결합하는 세포질 CK에 결합된다.결합된 세포질 CK는 세포를 통해 퍼진 PCr을 받아들이고 ATP를 재생하기 위해 ADP를 사용합니다. ATP는 ATPase에 의해 에너지원으로 사용될 수 있습니다(CK는 기능적으로 결합된 미세 구획을 형성합니다).PCr은 에너지 완충제일 뿐만 아니라 에너지(ATP) 생산 지점(미토콘드리아 및 당분해)과 에너지 이용 지점(ATPases)[2] 사이의 세포 전달 형태의 에너지입니다.

따라서 CK는 골격, 심장, 평활근의 수축력을 향상시키며 혈압 [12]생성에 관여한다.또한 크레아틴 키나제의 ADP 파괴 작용은 출혈 장애에 관여하고 있으며, 혈장 CK가 매우 높은 사람은 심각한 [13]출혈에 걸리기 쉽다.

실험실 테스트

혈청크레아틴인산화효소
기준 범위60 및 400 IU/L
목적근육 [14]손상 검출
테스트혈중 [14]크레아틴 키나제의 양입니다.

CK는 종종 의료 실험실에서 일상적으로 측정됩니다.그것은 가슴 통증이 있는 환자들에게서 특별히 결정되었지만, 이 검사는 트로포닌으로 대체되었다.정상 정지 값은 보통 60~400IU/[15]L이며, 여기서 한 단위는 효소 활성이다. 보다 구체적으로 특정 조건(온도, pH, 기질 농도 및 활성제)[16]에서 분당 1μmol의 기질을 촉매하는 효소의 양이다.이 테스트는 상승된 CK 유형에 고유하지 않습니다.

혈액 속의 크레아틴 키나제는 건강과 질병에서 높을 수 있다.운동은 최대 일주일 동안 크레아틴 키나아제 혈류로의 유출을 증가시키며,[17] 이것은 혈액에서 높은 CK의 가장 흔한 원인이다.또한 혈중 고CK는 아프리카 혈통 [18]등 세포내 고CK와 관련이 있을 수 있다.

마지막으로 혈액 중 높은 CK는 횡문근융해증, 심근경색, 근염 및 심근염과 같은 CK가 풍부한 조직에 대한 손상 징후일 수 있다.이것은 혈액 속의 크레아틴 키나아제가 스타틴과 같은 약물 사용, 갑상선 [19]기능 저하증과 같은 내분비 장애, 그리고 악성 고열증,[20] 신경성 악성 [21]증후군을 포함한 골격근 질환과 장애를 포함한 광범위한 임상 조건에서 증가할 수 있다는 것을 의미한다.

또한 이소엔자임 측정은 과거 심장마비의 심근 손상 징후로 광범위하게 사용되어 왔다.트로포닌 측정은 많은 병원에서 이를 대체했지만 일부 센터는 여전히 CK-MB에 의존하고 있다.

혈액 검사를 위한 기준 범위로, 크레아틴 키나제(주황색에서 암모니아[노란색] 왼쪽)의 혈중 성분을 다른 성분과 비교합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크