Polo-like-Kinasen

Polo-like-Kinasen (dt. „Polo-ähnliche Kinasen“, PLK) sind wichtige Regulatorenzyme des Zellzyklus der Eukaryoten und wurden erstmalig 1993 bei der Taufliege beschrieben^[1]. Die PLK sind an der Bildung und Änderung der mitotischen Spindel und an der Aktivierung des CDK/Zyklin-Komplexes des Zellzyklus beteiligt.

PLK stellen eine Familie von evolutionär konservierten Serin-/Threoninkinasen dar, die das Voranschreiten des Zellzyklus fördern. Sie haben die Enzymnummer EC 2.7.11.21. Die meisten Spezies besitzen nur eine Form von PLK, beim Menschen sind PLK1 bis PLK5 bekannt.^[2][3]

Struktur

Die katalytische Domäne der Polo-like-Kinasen befindet sich N-terminal. Der C-Terminus der Enzyme besitzt ein oder zwei Motive, die als Polo-Boxen bezeichnet werden. Die Polo-Boxen vermitteln die Lokalisierung der PLK an spezifische mitotische Strukturen (Zentrosom, Spindelapparat) während der Zellteilung^[4].

Wirkung

PLK vermitteln den Übergang von der Phase G2 zur Phase M während des Zellzyklus, Aktivierung von CDC25 und mitotische Prozesse einschließlich Zentrosomenreifung, Bildung des Spindelapparates, Aktivierung des Anaphase-promoting complex (APC), Chromosomenwanderung und Aktinringbildung (Zytokinese). Die PLK1 von Säugern ist an der Regulation von Hauptschritten der Zellteilung, DNS-Schadenreparatur, Apoptose und der Vorantreibung des Zellzyklus beteiligt^[5]. Die PLK3 ist ein multifunktionelles Enzym zur Stressantwort in der Zelle. Es wird durch Signale nach DNS-Schaden oder/und Beschädigung der mitotischen Spindel aktiviert. Zu den Substraten gehören Chk2 und p53^[6].

Medizinische Forschung

Klaus Strebhardt und Kollegen vom Universitätsklinikum Frankfurt/M. haben in RNAi-Experimenten mit Onkomäusen und Zellkulturen festgestellt, dass Krebszellen PLK zum Weiterleben unbedingt benötigen, gesunde Zellen hingegen nicht^[7][8].

Siehe auch

Proteinkinase PLK1

Polo-like kinases (engl. Text)

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.pnas.org/content/90/11/4882.abstract "Identification and cloning of a protein kinase-encoding mouse gene, Plk, related to the polo gene of Drosophila"
2. ↑ http://genesdev.cshlp.org/content/12/24/3777.full "Polo-like kinases: a team that plays throughout mitosis"
3. ↑ UniProt Suchergebnis Proteinfamilie
4. ↑ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&cmd=prlinks&retmode=ref&id=8510757"A conserved mitotic kinase active at late anaphase—telophase in syncytial Drosophila embryos"
5. ↑ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16627997?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn"Polo-like kinases: a team in control of the division."
6. ↑ http://www.jbc.org/content/276/46/43305.abstract"Plk3 Functionally Links DNA Damage to Cell Cycle Arrest and Apoptosis at Least in Part via the p53 Pathway"
7. ↑ http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n7/full/ncomms1395.html
8. ↑ FAZ vom 20. Juli 2011, S. N1