View source for प्रोटीन काइनेज

[[File:XBio_illustration_–_Kinase.png|right|thumb|एक एंजाइम जो ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) से एक फॉस्फेट समूह को प्रोटीन पर मौजूद अमीनो एसिड (सेरीन, थ्रेओनीन, टायरोसिन, या हिस्टिडीन) में स्थानांतरित करता है।]]
[[File:Protein Kinase Phosphoryl transfer.png|thumb|upright=1.5|right|प्रोटीन [[काइनेज]] कार्य की सामान्य योजना]]
एक '''प्रोटीन काइनेज''' एक [[काइनेज]] है जो अन्य प्रोटीनों को सहसंयोजक रूप से [[फॉस्फेट]] जोड़कर ([[प्रोटीन फॉस्फोराइलेशन|फॉस्फोराइलेशन]]) चुनिंदा रूप से संशोधित करता है, इसके विपरीत उन काइनेज के जो लिपिड, कार्बोहाइड्रेट या अन्य अणुओं को संशोधित करते हैं। फॉस्फोराइलेशन आमतौर पर एंजाइम की [[उत्प्रेरण|सक्रियता]], कोशिकीय स्थान, या अन्य प्रोटीनों के साथ जुड़ाव को बदलकर लक्ष्य प्रोटीन ([[सब्सट्रेट (जैव रसायन)|सब्सट्रेट]]) में कार्यात्मक परिवर्तन लाता है। [[मानव जीनोम]] में लगभग 500 प्रोटीन काइनेज जीन होते हैं और वे सभी मानव जीनों का लगभग 2% हिस्सा बनाते हैं।<ref name="pmid12471243"/> प्रोटीन काइनेज के दो मुख्य प्रकार होते हैं। इनमें से अधिकांश [[सेरीन/थ्रेओनीन-विशिष्ट प्रोटीन काइनेज]] होते हैं, जो अपने लक्ष्यों में सेरीन और थ्रेओनीन के हाइड्रॉक्सिल समूहों को फॉस्फोराइलेट करते हैं। अधिकांश अन्य [[टायरोसिन काइनेज]] होते हैं, हालांकि अन्य प्रकार भी मौजूद हैं। प्रोटीन काइनेज [[बैक्टीरिया]] और [[पौधों]] में भी पाए जाते हैं। सभी मानव प्रोटीनों का 30% तक काइनेज गतिविधि द्वारा संशोधित हो सकता है, और काइनेज अधिकांश कोशिकीय मार्गों को विनियमित करने के लिए जाने जाते हैं, विशेष रूप से वे जो [[सिग्नल ट्रांसडक्शन]] में शामिल होते हैं।

==रासायनिक गतिविधि==
[[Image:Inorganic-phosphate-3D-balls.png|right|thumb|ऊपर [[अकार्बनिक]] फॉस्फेट [[अणु]] (HPO4(2−)) का [[बॉल-एंड-स्टिक मॉडल]] है। रंग कोडिंग: [[फॉस्फोरस|P]] (नारंगी); [[ऑक्सीजन|O]] (लाल); [[हाइड्रोजन|H]] (सफेद)।]]
प्रोटीन काइनेज की रासायनिक गतिविधि में [[एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट|ATP]] से एक फॉस्फेट समूह को हटाना और इसे तीन [[अमीनो एसिड]] में से किसी एक से सहसंयोजक रूप से जोड़ना शामिल है जिसमें एक मुक्त [[हाइड्रॉक्सिल समूह]] होता है। अधिकांश काइनेज [[सेरीन]] और [[थ्रेओनीन]] दोनों पर कार्य करते हैं, अन्य [[टायरोसिन]] पर कार्य करते हैं, और कई ([[दोहरी-विशिष्टता काइनेज]]) तीनों पर कार्य करते हैं।<ref name="pmid9779990"/> ऐसे प्रोटीन काइनेज भी हैं जो अन्य अमीनो एसिड को फॉस्फोराइलेट करते हैं, जिनमें [[हिस्टिडीन काइनेज]] शामिल हैं जो हिस्टिडीन अवशेषों को फॉस्फोराइलेट करते हैं।

==संरचना==
''মূল নিবন্ধ: प्रोटीन काइनेज डोमेन''
यूकेरियोटिक प्रोटीन काइनेज ऐसे एंजाइम हैं जो प्रोटीनों के एक बहुत व्यापक परिवार से संबंधित हैं जो एक संरक्षित उत्प्रेरक कोर साझा करते हैं।<ref name="pmid12734000"/> 280 से अधिक मानव प्रोटीन काइनेज की संरचनाएं निर्धारित की जा चुकी हैं।

प्रोटीन काइनेज के उत्प्रेरक डोमेन में कई संरक्षित क्षेत्र होते हैं। उत्प्रेरक डोमेन के [[N-टर्मिनल]] छोर पर एक [[लाइसिन]] अमीनो एसिड के आसपास [[ग्लाइसिन]]-समृद्ध अवशेषों का एक खंड होता है, जिसे ATP बाइंडिंग में शामिल दिखाया गया है। उत्प्रेरक डोमेन के मध्य भाग में, एक संरक्षित [[एस्पार्टिक एसिड]] होता है, जो एंजाइम की उत्प्रेरक गतिविधि के लिए महत्वपूर्ण है।<ref name="pmid1862342"/>

== सेरीन/थ्रेओनीन-विशिष्ट प्रोटीन काइनेज ==
[[Image:CaMKII.png|thumb|कैल्शियम/कैल्मोडुलिन-निर्भर प्रोटीन काइनेज II (CaMKII) एक सेरीन/थ्रेओनीन-विशिष्ट प्रोटीन काइनेज का एक उदाहरण है।]]

''মূল নিবন্ধ: सेरीन/थ्रेओनीन-विशिष्ट प्रोटीन काइनेज''

सेरीन/थ्रेओनीन प्रोटीन काइनेज (2.7.11.-) [[सेरीन]] या [[थ्रेओनीन]] (जिनमें समान साइड चेन होती हैं) के OH समूह को फॉस्फोराइलेट करते हैं। इन प्रोटीन काइनेज की गतिविधि को विशिष्ट घटनाओं (जैसे, DNA क्षति), साथ ही कई रासायनिक संकेतों द्वारा विनियमित किया जा सकता है, जिनमें [[चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट|cAMP]]/[[चक्रीय गुआनोसिन मोनोफॉस्फेट|cGMP]], [[डिग्लिसराइड|डायसिलग्लिसरॉल]], और [[जीव विज्ञान में कैल्शियम|Ca<sup>2+</sup>]]/[[कैल्मोडुलिन]] शामिल हैं।
प्रोटीन काइनेज का एक बहुत महत्वपूर्ण समूह [[MAP काइनेज]] (संक्षिप्त नाम: "माइटोजेन-सक्रिय प्रोटीन काइनेज") है। महत्वपूर्ण उपसमूह ERK सबफ़ैमिली के काइनेज हैं, जो आमतौर पर माइटोजेनिक संकेतों द्वारा सक्रिय होते हैं, और तनाव-सक्रिय प्रोटीन काइनेज [[JNK]] और p38 हैं। जबकि MAP काइनेज सेरीन/थ्रेओनीन-विशिष्ट होते हैं, वे सेरीन/थ्रेओनीन और टायरोसिन अवशेषों पर संयुक्त फॉस्फोराइलेशन द्वारा सक्रिय होते हैं। MAP काइनेज की गतिविधि कई प्रोटीन फॉस्फेटेस द्वारा प्रतिबंधित होती है, जो काइनेज के विशिष्ट सेरीन या थ्रेओनीन अवशेषों में जोड़े गए फॉस्फेट समूहों को हटा देते हैं और काइनेज को सक्रिय अवस्था में बनाए रखने के लिए आवश्यक होते हैं।<ref>(1995). "The eukaryotic protein kinase superfamily: kinase (catalytic) domain structure and classification". ''The FASEB Journal''. 9 (8) 576–596. doi:[https://doi.org/10.1096/fasebj.9.8.7768349 10.1096/fasebj.9.8.7768349].</ref>

== टायरोसिन-विशिष्ट प्रोटीन काइनेज ==
''মূল নিবন্ধ: टायरोसिन काइनेज''

[[टायरोसिन]]-विशिष्ट प्रोटीन काइनेज (2.7.10.-) टायरोसिन अमीनो एसिड अवशेषों को फॉस्फोराइलेट करते हैं, और सेरीन/थ्रेओनीन-विशिष्ट काइनेज की तरह [[सिग्नल ट्रांसडक्शन]] में उपयोग किए जाते हैं। वे मुख्य रूप से [[ग्रोथ फैक्टर]] रिसेप्टर्स के रूप में और ग्रोथ फैक्टर से डाउनस्ट्रीम सिग्नलिंग में कार्य करते हैं।<ref name="pmid18271917"/> कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:
* [[प्लेटलेट-व्युत्पन्न ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर]] (PDGFR)
* [[एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर]] (EGFR)
* [[इंसुलिन रिसेप्टर]] और [[इंसुलिन-समान ग्रोथ फैक्टर 1 रिसेप्टर]] (IGF1R)
* [[C-KIT|स्टेम सेल फैक्टर (SCF) रिसेप्टर]] (जिसे ''c-kit'' भी कहा जाता है, [[गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल स्ट्रोमल ट्यूमर]] पर लेख देखें)।

=== रिसेप्टर टायरोसिन काइनेज ===<!-- यह अनुभाग [[टायरोसिन काइनेज]] से लिंक है -->
''মূল নিবন্ধ: रिसेप्टर टायरोसिन काइनेज''

ये काइनेज बाह्य कोशिकीय डोमेन, एक ट्रांसमेम्ब्रेन स्पैनिंग [[अल्फा हेलिक्स]], और [[कोशिका द्रव्य]] में उभरे हुए एक इंट्रासेल्युलर [[टायरोसिन काइनेज]] डोमेन से बने होते हैं। वे [[कोशिका विभाजन]], [[कोशिकीय विभेदन]], और [[मॉर्फोजेनेसिस]] को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। स्तनधारियों में 50 से अधिक रिसेप्टर टायरोसिन काइनेज ज्ञात हैं।<ref>(November 2000). [https://www.nature.com/articles/1203957 The protein tyrosine kinase family of the human genome]. ''Oncogene''. 19 (49) 5548–5557. doi:[https://doi.org/10.1038/sj.onc.1203957 10.1038/sj.onc.1203957].</ref>

==== संरचना ====
बाह्य कोशिकीय डोमेन अणु के [[लिगैंड (जैव रसायन)|लिगैंड]]-बाइंडिंग भाग के रूप में कार्य करते हैं, जो अक्सर डोमेन को [[होमोडाइमर|होमो-]] या [[हेटरोडाइमर]] बनाने के लिए प्रेरित करते हैं। ट्रांसमेम्ब्रेन तत्व एक एकल α हेलिक्स है। इंट्रासेल्युलर या साइटोप्लाज्मिक [[प्रोटीन काइनेज डोमेन]] (अत्यधिक संरक्षित) काइनेज गतिविधि के साथ-साथ कई नियामक कार्यों के लिए जिम्मेदार है।

==== विनियमन ====
लिगैंड बाइंडिंग दो प्रतिक्रियाओं का कारण बनती है:
# दो मोनोमेरिक रिसेप्टर काइनेज का [[प्रोटीन डाइमर|डाइमेराइजेशन]] या एक ढीले डाइमर का स्थिरीकरण। रिसेप्टर टायरोसिन काइनेज के कई लिगैंड [[संयोजकता (रसायन विज्ञान)|मल्टीवैलेंट]] होते हैं। कुछ टायरोसिन रिसेप्टर काइनेज (जैसे, [[प्लेटलेट-व्युत्पन्न ग्रोथ फैक्टर]] रिसेप्टर) उसी सबफ़ैमिली के अन्य समान लेकिन समान नहीं काइनेज के साथ हेटरोडाइमर बना सकते हैं, जिससे बाह्य कोशिकीय संकेत के प्रति अत्यधिक विविध प्रतिक्रिया की अनुमति मिलती है।
# काइनेज का ''ट्रांस''-ऑटोफॉस्फोराइलेशन (डाइमर में दूसरे काइनेज द्वारा फॉस्फोराइलेशन)।

ऑटोफॉस्फोराइलेशन काइनेज डोमेन की सक्रिय संरचना को स्थिर करता है। जब काइनेज डोमेन में फॉस्फोराइलेशन के लिए उपयुक्त कई अमीनो एसिड मौजूद होते हैं (जैसे, इंसुलिन-समान ग्रोथ फैक्टर रिसेप्टर), तो काइनेज की गतिविधि फॉस्फोराइलेटेड अमीनो एसिड की संख्या के साथ बढ़ सकती है; इस मामले में, पहला फॉस्फोराइलेशन काइनेज को "ऑफ" से "स्टैंडबाय" में बदल देता है।

==== सिग्नल ट्रांसडक्शन ====
सक्रिय टायरोसिन काइनेज विशिष्ट लक्ष्य प्रोटीनों को फॉस्फोराइलेट करता है, जो अक्सर स्वयं एंजाइम होते हैं। एक महत्वपूर्ण लक्ष्य [[रास प्रोटीन]] सिग्नल-ट्रांसडक्शन श्रृंखला है।

===रिसेप्टर-जुड़े टायरोसिन काइनेज===
''মূল নিবন্ধ: नॉन-रिसेप्टर टायरोसिन काइनेज''

हार्मोन बाइंडिंग के बाद रिसेप्टर में भर्ती किए गए टायरोसिन काइनेज रिसेप्टर-जुड़े टायरोसिन काइनेज होते हैं और कई सिग्नलिंग कैस्केड में शामिल होते हैं, विशेष रूप से वे जो [[साइटोकाइन]] सिग्नलिंग (लेकिन अन्य, [[ग्रोथ हार्मोन]] सहित) में शामिल होते हैं। ऐसा ही एक रिसेप्टर-जुड़ा टायरोसिन काइनेज [[जेनस काइनेज]] (JAK) है, जिसके कई प्रभाव [[STAT प्रोटीन]] द्वारा मध्यस्थ होते हैं। (''देखें [[JAK-STAT मार्ग]]'')

==दोहरी-विशिष्टता प्रोटीन काइनेज==
''মূল নিবন্ধ: दोहरी-विशिष्टता काइनेज''

कुछ काइनेज में [[दोहरी-विशिष्टता काइनेज]] (2.7.12.-) गतिविधियाँ होती हैं। उदाहरण के लिए, [[माइटोजेन-सक्रिय प्रोटीन काइनेज काइनेज|MEK]] (MAPKK), जो [[MAP काइनेज]] कैस्केड में शामिल है, सेरीन/थ्रेओनीन और टायरोसिन दोनों काइनेज है।

प्रोटीन काइनेज ऐसे एंजाइम हैं जो विशिष्ट सबस्ट्रेट्स के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करके कोशिकीय प्रक्रियाओं को विनियमित करते हैं, जिससे विकास, विभेदन, चयापचय और उत्तरजीविता में शामिल सिग्नलिंग मार्ग नियंत्रित होते हैं। इनमें से, सेरीन/थ्रेओनीन प्रोटीन काइनेज का RAF परिवार MAPK/ERK सिग्नलिंग कैस्केड में केंद्रीय भूमिका निभाता है।<ref>(2000-07-01). "Isoform-Specific Localization of A-RAF in Mitochondria". ''Molecular and Cellular Biology''. 20 (13) 4870–4878. doi:[https://doi.org/10.1128/MCB.20.13.4870-4878.2000 10.1128/MCB.20.13.4870-4878.2000].</ref> नोवार्टिस फार्मास्यूटिकल्स में अपने पोस्टडॉक्टरल शोध के दौरान, [[Anton Yuryev]] ने प्रोटीन काइनेज के उपकोशिकीय स्थानीयकरण और कार्यात्मक विविधता की जांच करने वाले अध्ययनों में योगदान दिया, जिससे यह प्रदर्शित हुआ कि स्तनधारी A-RAF काइनेज को माइटोकॉन्ड्रिया में आयात किया जा सकता है। इस अवलोकन ने यह प्रमाण प्रदान किया कि प्रोटीन काइनेज अपने पारंपरिक साइटोसोलिक और झिल्ली-संबद्ध सिग्नलिंग संदर्भों के बाहर भी कार्य कर सकते हैं, जिससे उनका नियामक प्रभाव माइटोकॉन्ड्रियल प्रक्रियाओं तक विस्तारित हो जाता है। ऐसे निष्कर्षों ने ऑर्गेनेल-विशिष्ट कार्यों के साथ इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग के समन्वय में प्रोटीन काइनेज के कंपार्टमेंटलाइजेशन (compartmentalization) की व्यापक भूमिका को उजागर किया।

==हिस्टिडीन-विशिष्ट प्रोटीन काइनेज==
[[हिस्टिडीन काइनेज]] (2.7.13.-) संरचनात्मक रूप से अधिकांश अन्य प्रोटीन काइनेज से भिन्न होते हैं और मुख्य रूप से [[प्रोकैरियोट]] में दो-घटक सिग्नल ट्रांसडक्शन तंत्र के हिस्से के रूप में पाए जाते हैं। ATP से एक फॉस्फेट समूह पहले काइनेज के भीतर एक हिस्टिडीन अवशेष में जोड़ा जाता है, और बाद में इसे किसी अन्य प्रोटीन पर, या कभी-कभी स्वयं काइनेज पर, एक 'रिसीवर डोमेन' के [[एस्पार्टेट]] अवशेष में स्थानांतरित कर दिया जाता है। एस्पार्टिल फॉस्फेट अवशेष तब सिग्नलिंग में सक्रिय होता है।

हिस्टिडीन काइनेज प्रोकैरियोट के साथ-साथ पौधों, कवक और यूकेरियोट में व्यापक रूप से पाए जाते हैं। जानवरों में [[पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज]] काइनेज परिवार संरचनात्मक रूप से हिस्टिडीन काइनेज से संबंधित है, लेकिन ये इसके बजाय सेरीन अवशेषों को फॉस्फोराइलेट करते हैं, और संभवतः फॉस्फो-हिस्टिडीन मध्यवर्ती का उपयोग नहीं करते हैं।

==अवरोधक (Inhibitors)==
''মূল নিবন্ধ: Protein kinase inhibitor''

अनियंत्रित काइनेज गतिविधि बीमारी का एक सामान्य कारण है, विशेष रूप से कैंसर, जिसमें काइनेज कोशिका वृद्धि, गति और मृत्यु को नियंत्रित करने वाले कई पहलुओं को विनियमित करते हैं। विशिष्ट काइनेज को बाधित करने वाली दवाएं कई बीमारियों के इलाज के लिए विकसित की जा रही हैं, और कुछ वर्तमान में नैदानिक उपयोग में हैं, जिनमें Gleevec ([[imatinib]]) और Iressa ([[gefitinib]]) शामिल हैं।
* [[Anthra(1,9-cd)pyrazol-6(2H)-one]]
* [[Staurosporine]]

==काइनेज परख और प्रोफाइलिंग==
काइनेज अवरोधकों के लिए दवा विकास की शुरुआत [http://biosupport.licor.com/docs/2005/Olive.pdf काइनेज परख] [https://web.archive.org/web/20141126233119/http://biosupport.licor.com/docs/2005/Olive.pdf সংরক্ষিত সংস্করণ] से होती है, आगे के परीक्षणों में जाने से पहले आमतौर पर मुख्य यौगिकों की विशिष्टता के लिए प्रोफाइलिंग की जाती है। फ्लोरोसेंट-आधारित परख से लेकर [https://web.archive.org/web/20070517125440/http://www.reactionbiology.com/pages/kinase.htm रेडियोआइसोटोप आधारित पहचान], और [http://www.kinomescan.com प्रतिस्पर्धा बाइंडिंग परख] तक कई प्रोफाइलिंग सेवाएं उपलब्ध हैं।

== संदर्भ ==
<references />

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''स्रोत:'' अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Protein kinase” लेख का अनुवाद।
''मूल लेख:'' https://en.wikipedia.org/wiki/Protein_kinase
''यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।''