Proteinkinase G

Definition

Die Proteinkinasen G, kurz PKG, sind Enzyme aus der Gruppe der Serin/Threonin-Kinasen, die durch cGMP aktiviert werden. Sie fungieren als Schlüsselvermittler des Stickstoffmonoxid/cGMP-Signalwegs.

Genetik

In Säugetieren existieren drei verschiedene Formen von Proteinkinase G:

Sie werden durch zwei verschiedene Gene kodiert. Das Gen PRGK1 auf Chromosom 10 kodiert für PKGIα und PKGIβ. Es wird am stärksten in der glatten Muskulatur, Thrombozyten, Purkinje-Zellen des Cerebellums, Neuronen des Hippocampus und der lateralen Amygdala exprimiert.

PKGII wird durch das Gen PRKG2 kodiert, das auf Chromosom 4 lokalisiert ist. Durch alternatives Spleißen entstehen verschiedene Isoformen.

Biochemie

PKG bilden Dimere, die N-terminal über Leucin bzw. Isoleucin-Zipper miteinander verknüpft sind. Sie unterscheiden sich unter anderem hinsichtlich der Zipper-Sequenzen. Zudem verfügen PKG über cGMP-bindende und -katalytische Domänen. Diese sind für PKGIα und -Iβ identisch.

Funktion

Die Proteine PKGIα und -Iβ liegen im Zytosol vor. Sie sind wichtig für die Regulation kardiovaskulärer und neuronaler Funktionen sowie für die Dilatation der glatten Muskulatur.

Die Isoformen von PKGII sind membrangebunden. Sie binden an verschiedene Rezeptortyrosinkinasen und hemmen deren Aktivierung. Zudem spielen sie eine Rolle bei der Regulation der intestinalen Sekretion, der Reninsekretion und beim Knochenwachstum.

Klinik

Mutationen des Gens PRKG1 spielen eine Rolle bei verschiedenen Formen von familiär thorakalen Aortenaneurysmen.

Mutationen im Gen PRKG2 sind mit Spondylometaphysärer Dysplasie, Typ Pagnamenta und akromesomelischer Dysplasie 4 assoziiert.

Quellen

Spektrum.de; Proteinkinase G; abgerufen am 26.07.2023
GeneCards; PRKG1 Gene; abgerufen am 26.07.2023
GeneCards; PRKG2; abgerufen am 26.07.2023