Quinase, uma enzima que adiciona grupos fosfato (PO 4 3-) a outras moléculas. Existe um grande número de cinases - o genoma humano contém pelo menos 500 genes que codificam as cinases. Entre os alvos dessas enzimas para a adição de grupos fosfato (fosforilação) estão proteínas, lipídios e ácidos nucléicos.
Para alvos proteicos, as cinases podem fosforilar os aminoácidos serina, treonina e tirosina. A fosforilação reversível de proteínas, pela ação antagonista (oposta) das cinases e fosfatases, é um componente importante da sinalização celular, porque os estados fosforilados e não fosforilados da proteína alvo podem ter diferentes níveis de atividade. Edwin Gerhard Krebs e Edmond H. Fischer receberam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1992 por seu trabalho no estabelecimento desse paradigma.
A fosforilação das moléculas lipídicas pelas quinases é importante para controlar a composição molecular das membranas nas células, o que ajuda a especificar as propriedades físicas e químicas das diferentes membranas. O inositol, um composto de estrutura semelhante a um carboidrato, é fosforilado pelas quinases para criar uma matriz diversificada de lipídios de fosfoinositol e fosfoinositídeo. Essas moléculas funcionam como segundos mensageiros para propagar informações de sinalização por toda a célula.
Os nucleotídeos, as unidades fundamentais do RNA (ácido ribonucleico) e do DNA (ácido desoxirribonucleico), contêm uma molécula de fosfato ligada a um nucleosídeo, um composto constituído por uma porção ribose e uma base de purina ou pirimidina. Nos polímeros de RNA e DNA, a espinha dorsal é composta por unidades fosfo-ribose repetidas. As cinases ligam o fosfato ao nucleosídeo, criando um nucleotídeo monofosfato. Por exemplo, uma enzima chamada nucleosídeo fosforilase desempenha esse papel quando as células passam a sintetizar nucleotídeos a partir de purinas recicladas em vez de novos materiais de partida. Mutações no gene que codifica a fosforilase do nucleosídeo podem causar uma forma grave de deficiência imunológica.
O metabolismo dos açúcares da dieta (glicólise) envolve várias etapas diferentes da fosforilação por quinases distintas. Esses grupos fosfato são usados para formar o composto de alta energia conhecido como ATP (trifosfato de adenosina).
Os inibidores de cinases podem ser tratamentos importantes para doenças humanas nas quais os processos hiperativos precisam ser amortecidos. Por exemplo, uma forma de leucemia humana, a LMC (leucemia mielóide crônica), é causada pelo excesso de atividade da tirosina quinase de Abelson. O imatinibe (Gleevec) é um produto químico que se liga ao local ativo dessa cinase, bloqueando assim a capacidade da enzima de fosforilar os alvos. O imatinibe tem sido útil no tratamento inicial da LMC; no entanto, em muitos casos, a enzima cinase sofre mutação, tornando o medicamento ineficaz.
