Kreatin-kinaza
| Kreatin-kinaza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||
| Identifikatori | |||||||||
| EC broj | 2.7.3.2 | ||||||||
| CAS broj | 9001-15-4 | ||||||||
| Baze podataka | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pregled | ||||||||
| BRENDA | BRENDA unos | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme pregled | ||||||||
| KEGG | KEGG unos | ||||||||
| MetaCyc | metabolički put | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB strukture | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
| Ontologija gena | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Kreatin-kinaza (CK), poznata i kao kreatin-fosfokinaza (CPK) ili fosfokreatin-kinaza, je enzim (EC: 2.7.3.2) u raznim tipovima tkiva i ćelija. CK katalizira konverziju kreatina i koristi adenozin-trifosfat (ATP) za stvaranje fosfokreatina (PCr) i adenozin-difosfat (ADP). Ova enzimska reakcija CK je reverzibilna i stoga se ATP može generirati iz PCr i ADP.
U tkivima i ćelijama koje brzo troše ATP, posebno skeletni mišići, ali i mozak, fotoreceptorska ćelija u mrežnjači, ćelija dlake unutrašnjeg uha, spermatozoidi i glatki mišići, gdje PCr služi kao rezervoar energije za brzo puferiranje i regeneraciju ATP in situ, kao i za unutarćelijski transport energije pomoću PCr šatla ili kruga.[2] Stoga je kreatin-kinaza važan enzim u takvim tkivima.[3]
Klinički se kreatin-kinaza ispituje u krvnim testovima kao marker oštećenja tkiva bogatog CK, kao što je infarkt miokarda (srčani udar), rabdomioliza (teška razgradnja mišića), mišićna distrofija , autoimuni miozitidi i akutna ozljeda bubrega.[4]
Tipovi
[uredi | uredi izvor]U ćelijama se "citosolni" CK enzimi sastoje od dvije podjedinice, koje mogu biti ili B (tip mozga) ili M (tip mišića). Postoje, dakle, tri različita izoenzima: CK-MM, CK-BB i CK-MB. Geni za ove podjedinice nalaze se na različitim hromosomima: B: 14q32 i M: 19q13. Pored te tri citosolne izoforme CK, postoje i dva mitohondrijka izoenzima kreatin-kinaza , sveprisutni i sarkomerni oblik. Funkcijska cjelina posljednje dvije mitohondrijske izoforme CK je oktamer koji se sastoji od po četiri dimera.[5]
Dok je mitohondrijska kreatin-kinaza direktno uključena u stvaranje fosfo-kreatina iz mitohondrijskog ATP, citosolni CK regenerira ATP iz ADP, koristeći PCr. To se događa na unutarćelijskim mjestima gdje se ATP koristi u ćeliji, a CK djeluje kao in situ ATP regenerator.
| Gen | Protein |
|---|---|
| CKB | Moždana kreatin-kinaza, BB-CK |
| CKBE | Kreatin kinaza, ektopična ekspresija |
| CKM | Mišična kreatin-kinaza, MM-CK |
| CKMT1A, CKMT1B | Mitohondrijska kreatin-kinaza 1; ubikvitinski mtCK ili umtCK |
| CKMT2 | Mitohondrijska kreatin-kinaza 2; sakomerna mtCK ilismtCK |
Obrasci izoenzima razlikuju se u tkivima. Skeletni mišići izražavaju CK-MM (98%) i nizak nivo CK-MB (1%). Nasuprot tome, miokard (srčani mišić) ekspimira CK-MM 70% i CK-MB 25-30%. CK-BB se pretežno ispoljava u mozgu i glatkim mišićima, uključujući vaskularno i maternično tkivo.
Atomska struktura
[uredi | uredi izvor]Prva atomska struktura vlastite kreatin-kinaze, riješena je 1996., rendgenskom kristalografijom proteina, bila je ona oktamerna, sarkomerna mitohondrijska CK (s-mtCK) mišićnog tipa (s-mtCK),[6] praćena strukturom sveprisutnog mitohondrijskog CK (u-mtCK) 2000.[7] Both mt-CK isoforms form octameric structures (built of 4 banana-like dimers) with a four-fold symmetry and a central channel.[7][8][9] Atomska struktura dimernog citosolnog tipa mozga BB-CK, u obliku banane, riješena je 1999., u rezoluciji 1,4 Å.[10] Cytosolic BB-CK, as well as muscle-type MM-CK are both forming banana-shaped symmetric dimers, with one catalytic active site in each subunit.[11]
Funkcije
[uredi | uredi izvor]Mitohondrijska kreatin-kinaza (CKm) prisutna je u mitohondrijskom intermembranskom prostoru, gdje regenerira fosfokreatin (PCr) iz mitohondrijski generiranih ATP i kreatin (Cr ) unesenih iz citosola. Osim dva mitohondrijska oblika izoenzima CK, to jest, sveprisutni mtCK (prisutan u mišićnim tkivima) i sarkomerni mtCK (prisutan u mišićnoj sarkomeri), u citosolu su prisutne i tri citosolne izoforme CK, ovisno o tkivu. Dok se MM-CK izražava u sarkomerama, odnosno skeletnim i srčanim mišićima, MB-CK se izražava u srčanim mišićima, a BB-CK u glatkim i u većini nemišićnih tkiva. Mitohondrijska mtCK i citosolna CK povezane su u takozvani PCr / Cr-šatl ili krug. PCr generirani mtCK u mitohondrijima prebacuje se u citosolni CK, koji je povezan sa procesima ovisnim o ATP, npr. ATPazama, kao što su aktomiozinska ATPaza i kalcij ATPaza uključene u kontrakciju mišića, a natrij / kalij ATPaza uključene u zadržavanje natrija u bubrezima. Vezani citosolni CK prihvata PCr provučen kroz ćeliju i koristi ADP za regeneraciju ATP, koji zatim ATPaze mogu koristiti kao izvor energije (CK je usko povezan s ATPazama, čineći funkcionalno povezani mikrokomodjel). PCr nije samo energetski pufer, već i ćelijski transportni oblik energije između potćelijskih mjesta proizvodnje energije (ATP) (mitohondrije i glikoliza) i onih za iskorištavanje energije (ATPaze).[2] Dakle, CK poboljšava kontraktilnost skeleta, srca i glatkih mišića, te je uključena u stvaranje krvnog pritiska.[12] Pored toga, djelovanje ADP-habanja kreatin-kinaze podrazumijeva se u krvarenju; osobe sa visoko povišenim CK u plazmi mogu biti sklone velikim krvarenjima.[13]
Laboratorijsko testiranje
[uredi | uredi izvor]Serumska kreatin-kinaza
| |
|---|---|
| Klasifikacija i vanjski resursi |
CK se često utvrđuje rutinski u medicinskoj laboratoriji. Nekada se to posebno određivalo kod pacijenata sa boli u prsima, ali ovaj test zamijenjen je troponinom. Normalne vrijednosti u stanju mirovanja su obično između 60 i 400 IU/L,[15] gdje je jedna jedinica aktivnost enzima, tačnije količina enzima koji će katalizirati 1 μmol supstrata u minuti, pod određenim uslovima (temperatura, pH, koncentracij supstrata i aktivatori.[16]) Ovaj test nije specifičan za tip CK koji je povišen.
Kreatin-kinaze u krvi može biti puno i kod zdravih i kod bolesnih. Vježba povećava odliv kreatin-kinaze u krvotok do sedmicu dana, a to je najčešći uzrok visokog CK u krvi.[17] Nadalje, visoki CK u krvi može biti povezan sa visokim unutarćelijskim CK, kao što je kod osoba afričkog porijekla.[18]
Konačno, visoka CK u krvi može biti pokazatelj oštećenja tkiva bogatog CK, kao što su u poremećajima zvanim rabdomioliza, infarkt miokarda, miozitis i miokarditis. To znači da kreatin-kinaza u krvi može biti povišena u širokom rasponu kliničkih stanja, uključujući upotrebu lijekova, kao što su statini; endokrini poremećaji poput hipotireoza;[19] i bolesti i poremećaji skeletnih mišića uključujući maligna hipertermijamalignu hipertermiju,[20] i neurolepsijski maligni sindrom.[21]
Nadalje, određivanje izoenzima široko se koristi kao indikacija za oštećenje miokarda u srčanim udarima. Mjerenje troponina je uglavnom zamijenilo ovo u mnogim bolnicama, iako se neki centri i dalje oslanjaju na CK-MB.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Bong SM, Moon JH, Nam KH, Lee KS, Chi YM, Hwang KY (novembar 2008). "Structural studies of human brain-type creatine kinase complexed with the ADP-Mg2+-NO3- -creatine transition-state analogue complex". FEBS Letters. 582 (28): 3959–65. doi:10.1016/j.febslet.2008.10.039. PMID 18977227.
- ^ a b Wallimann T, Wyss M, Brdiczka D, Nicolay K, Eppenberger HM (januar 1992). "Intracellular compartmentation, structure and function of creatine kinase isoenzymes in tissues with high and fluctuating energy demands: the 'phosphocreatine circuit' for cellular energy homeostasis". The Biochemical Journal. 281 ( Pt 1) (1): 21–40. doi:10.1042/bj2810021. PMC 1130636. PMID 1731757.
- ^ Wallimann T, Hemmer W (1994). "Creatine kinase in non-muscle tissues and cells". Molecular and Cellular Biochemistry. 133–134 (1): 193–220. doi:10.1007/BF01267955. eISSN 1573-4919. PMID 7808454.
- ^ Moghadam-Kia S, Oddis CV, Aggarwal R (januar 2016). "Approach to asymptomatic creatine kinase elevation". Cleveland Clinic Journal of Medicine. 83 (1): 37–42. doi:10.3949/ccjm.83a.14120. PMC 4871266. PMID 26760521.
- ^ Schlattner U, Tokarska-Schlattner M, Wallimann T (februar 2006). "Mitochondrial creatine kinase in human health and disease". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1762 (2): 164–80. doi:10.1016/j.bbadis.2005.09.004. PMID 16236486.
- ^ Fritz-Wolf et al. 1996 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-135/Fritz-Wolf-sMtCK%20structure.pdf
- ^ a b Eder et al. 2000 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-101/Eder-X-ray.uMtCK.pdf
- ^ Schnyder et al. 1990 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-184/Schnyder%201990%20Crystallization%20and%20preliminary%20X-ray%20of%20MtCk%20J%20Mol%20Biol.pdf
- ^ Schnyder et al. 1991 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-180/SchnyderT_Gross-MtCK-crystal-EMs.pdf
- ^ Eder, Michael; Schlattner, Uwe; Wallimann, Theo; Becker, Andreas; Kabsch, Wolfgang; Fritz-Wolf, Karin (31. 12. 2008). "Crystal structure of brain-type creatine kinase at 1.41 Å resolution". Protein Science. Wiley. 8 (11): 2258–2269. doi:10.1110/ps.8.11.2258. ISSN 0961-8368. PMC 2144193. PMID 10595529.
- ^ Hornemann et al. 2000 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-96/Hornmann-CK-dimer.pdf
- ^ Brewster LM, Mairuhu G, Bindraban NR, Koopmans RP, Clark JF, van Montfrans GA (novembar 2006). "Creatine kinase activity is associated with blood pressure". Circulation. 114 (19): 2034–9. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.105.584490. PMID 17075013.
- ^ Brewster LM (juni 2020). "Creatine Extracellular creatine kinase may modulate purinergic signalling". Purinergic Signalling. doi:10.1007/s11302-020-09707-0. PMC 7524943. PMID 32572751.
- ^ a b "Creatine Kinase (CK)". labtestsonline.org. Pristupljeno 24. 12. 2019.
- ^ Armstrong, April W.; Golan, David E. (2008). "Pharmacology of Hemostasis and Thrombosis". u Golan, David E.; Tashjian, Armen H.; Armstrong, Ehrin J.; Armstrong, April W. (ured.). Principles of pharmacology: the pathophysiologic basis of drug therapy. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. str. 388. ISBN 978-0-7817-8355-2. OCLC 76262148.
- ^ Bishop, Michael L.; Fody, Edward P.; Schoeff, Larry E., ured. (2004). Clinical chemistry: principles, procedures, correlations. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. str. 243. ISBN 978-0-7817-4611-3. OCLC 56446391.
- ^ Johnsen SH, Lilleng H, Wilsgaard T, Bekkelund SI (januar 2011). "Creatine kinase activity and blood pressure in a normal population: the Tromsø study". Journal of Hypertension. 29 (1): 36–42. doi:10.1097/HJH.0b013e32834068e0. PMID 21063205.
- ^ Brewster LM, Coronel CM, Sluiter W, Clark JF, van Montfrans GA (16. 3. 2012). Saks V (ured.). "Ethnic differences in tissue creatine kinase activity: an observational study". PLOS ONE. 7 (3): e32471. Bibcode:2012PLoSO...732471B. doi:10.1371/journal.pone.0032471. PMC 3306319. PMID 22438879.
- ^ Hekimsoy Z, Oktem IK (2005). "Serum creatine kinase levels in overt and subclinical hypothyroidism". Endocrine Research. 31 (3): 171–5. doi:10.1080/07435800500371706. PMID 16392619.
- ^ Johannsen S, Berberich C, Metterlein T, Roth C, Reiners K, Roewer N, Schuster F (maj 2013). "Screening test for malignant hyperthermia in patients with persistent hyperCKemia: a pilot study". Muscle & Nerve. 47 (5): 677–81. doi:10.1002/mus.23633. PMID 23400941.
- ^ O'Dwyer AM, Sheppard NP (maj 1993). "The role of creatine kinase in the diagnosis of neuroleptic malignant syndrome". Psychological Medicine. 23 (2): 323–6. doi:10.1017/s0033291700028415. PMID 8101383.
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]- Simply stated at mdausa.org
- Creatine Kinase na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- CPK isoenzymes test Šablon:MedlinePlus
- CK at Lab Tests Online Arhivirano 28. 7. 2017. na Wayback Machine
