Proteinkinase C
Abkürzung: PKC
Englisch: protein kinase C
Definition
Die Proteinkinase C, kurz PKC, ist ein Mitglied der Familie der Serin/Threonin-Kinasen und gehört zur Gruppe der Proteinkinasen. Sie hat zirka ein Dutzend Isoformen und ist für die Übertragung von Phosphatresten auf Serin- oder Threoningruppen zuständig.
Isoenzyme
Biochemie
Die unterschiedlichen Isoformen haben z.T. überlappene Funktionen, weisen jedoch auch spezifische Funktionen auf. Zur typischen Funktion der Proteinkinase C zählt die Aktivierung von Proteinen, die bei Zellwachstum, Differenzierung und Apoptose eine Rolle spielen. Zu den Targets zählen u.a. MAP-Kinasen und Transkriptionsfaktoren wie NF-κB.
Die Zellteilung und Differenzierung ist stark mit Änderungen der Zellmorphologie verknüpft. Deshalb erfordern sie eine Reorganisation des Zytoskeletts. An diesem Vorgang sind ebenfalls verschiedene PKC-Isoformen beteiligt, indem sie Proteine phosphorylieren und dadurch aktivieren, welche die Assemblierung des Zytoskeletts regulieren. Beispiele für PKC-regulierte Prozesse sind:
- Blutplättchen: Nach der Aktivierung der Thrombozyten werden mehrere solcher PKC-Isoformen benötigt, damit eine Formänderung (Zytoskelettänderung), Aggregation und Degranulation stattfinden kann.
- Adaptives Immunsystem: Nachdem die B- und T-Zell-Rezeptoren aktiviert werden, wird über eine Aktivierung von PKC eine Signalkette ausgelöst, die wiederum zu einer Stimulation von NF-κB führt.
- Endothelzellen: Proteinkinase C beeinflusst die Proliferation (Angiogenese) und Funktion von Endothelzellen (Regulation der Zellpermeabilität, Produktion von vasoaktiven, thrombotischen und antithrombotisch wirksamen Verbindungen).
- Epithelzellen: Die epithelspezifische apikal-basale Polarität liegt einer atypischen PKCs-Regulation zugrunde.
Klinik
Eine aberrante PKC-Aktivierung führt z.B. zu einer Hypertrophie des Herzmuskels (v.a. durch PKCα) und zu einer Insulinresistenz bei Diabetes mellitus. Sie fördert zudem das Tumorwachstum (bei Darmtumoren ist die Aktivität von PKCβ erhöht). Eine Inaktivierung der PKCδ führt aufgrund der Inhibition der Apoptose zu Autoimmunerkrankungen.
Phorbolester können die Proteinkinase C aktivieren. Dies geschieht vermutlich dadurch, dass sie sich an die DAG-Bindestelle anlagern und so die Targetproteine aktivieren. Deshalb wirken sie als Tumorpromotoren - sie lösen zwar keine Tumorbildung aus, beschleunigen aber das Tumorwachstum.
Literatur
- "Duale Reihe Biochemie" - Joachim Rassow et. al., Thieme-Verlag, 3. Auflage