Креатинкиназа
| Креатинкиназа | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Идентификаторы | |||
| ЕС №. | 2.7.3.2 | ||
| CAS №. | 9001-15-4 | ||
| Базы данных | |||
| Intenz | Intenz View | ||
| Бренда | Бренда вход | ||
| Расширение | Вид Nicezyme | ||
| Кегг | Кегг вход | ||
| Метатический | Метаболический путь | ||
| Напрямую | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBE PDBSUM | ||
| Джин Онтология | Друг / Quickgo | ||
| |||
Креатинкиназа ( CK ), также известная как креатинфосфокиназа ( CPK ) или фосфокреатинок -киназа , представляет собой фермент ( EC 2.7.3.2 ), экспрессируемый различными тканями и типами клеток. CK катализирует преобразование креатина и использует аденозин трифосфат (АТФ) для создания фосфокреатина (ПЦР) и аденозинфосфата (ADP). Эта реакция фермента CK является обратимой, и, следовательно, АТФ может быть получена из ПЦР и АДФ.
которые быстро потребляют АТФ, особенно скелетные мышцы , а также мозг, фоторецепторные клетки сетчатки В тканях и клетках , , волосковые клетки внутреннего уха , сперматозоид и гладкие мышцы , ПЦР служит энергетическим резервуаром для быстрого буферизации и регенерации АТ SITU , а также для внутриклеточного переноса энергии с помощью ПЦР трансфер или цепь. [ 2 ] Таким образом, креатинкиназа является важным ферментом в таких тканях. [ 3 ]
Клинически, креатинкиназа анализируется в анализе крови как маркер повреждения богатой CK ткани, такой как инфаркт миокарда (сердечный приступ), рабдомиолиз (тяжелый разрыв мышц), мышечная дистрофия , аутоиммунные миозитиды и острое повреждение почек . [ 4 ]
Типы
[ редактировать ]В клетках цитозольные ферменты CK состоят из двух субъединиц, которые могут быть либо B (тип мозга), либо M (тип мышц). Следовательно, есть три разных изофермента : CK-MM, CK-BB и CK-MB. Гены для этих субъединиц расположены на разных хромосомах : B на 14Q32 и M на 19Q13. В дополнение к этим трем цитозольным изоформам CK существует два митохондриальных креатинкиназы -киназы, вездесущая форма и саркомерная форма. Функциональная сущность митохондриальных изоформ CK представляет собой октамер , состоящий из четырех димеров каждый. [ 5 ]
В то время как митохондриальная креатин киназа непосредственно участвует в образовании фосфокреатина из митохондриального АТФ, цитозольные CK регенерирует АТФ из ADP с использованием ПЦР. Это происходит в внутриклеточных местах, где АТФ используется в ячейке, причем CK действует как регенератор ATP in situ .
| ген | белок |
|---|---|
| CKB | креатинкиназа, мозг, BB-CK |
| CKBE | креатинкиназа, эктопическая экспрессия |
| CKM | креатинкиназа, мышца, MM-CK |
| CKMT1A , CKMT1B | креатинкиназа Митохондрия 1; вездесущий MTCK; или u mtck |
| CKMT2 | креатинкиназа митохондриальная 2; саркомерный MTCK; или S Mtck |
Изоферментные паттерны различаются по тканям. Скелетная мышца экспрессирует CK-MM (98%) и низкие уровни CK-MB (1%). Миокард (сердечная мышца ), напротив, экспрессирует CK-MM при 70% и CK-MB при 25–30%. CK-BB преимущественно экспрессируется в мозге и гладких мышцах, включая сосудистую и матки ткани.
Protein structure
[edit]The first structure of a creatine kinase solved by X-ray protein crystallography was that of the octameric, sarcomeric muscle-type mitochondrial CK (s-mtCK) in 1996.,[6] followed by the structure of ubiquitous mitochondrial CK (u-mtCK) in 2000.[7][8] The atomic structure of the banana-shaped, dimeric cytosolic brain-type BB-CK was solved in 1999 at a resolution of 1,4 Å.[9] Cytosolic BB-CK, as well as muscle-type MM-CK both form banana-shaped symmetric dimers, with one catalytic active site in each subunit.[10]
Functions
[edit]Mitochondrial creatine kinase (CKm) is present in the mitochondrial intermembrane space, where it regenerates phosphocreatine (PCr) from mitochondrially generated ATP and creatine (Cr) imported from the cytosol. Apart from the two mitochondrial CK isoenzyme forms, that is, ubiquitous mtCK (present in non-muscle tissues) and sarcomeric mtCK (present in sarcomeric muscle), there are three cytosolic CK isoforms present in the cytosol, depending on the tissue. Whereas MM-CK is expressed in sarcomeric muscle, that is, skeletal and cardiac muscle, MB-CK is expressed in cardiac muscle, and BB-CK is expressed in smooth muscle and in most non-muscle tissues.
Mitochondrial mtCK and cytosolic CK are connected in a so-called PCr/Cr-shuttle or circuit. PCr generated by mtCK in mitochondria is shuttled to cytosolic CK that is coupled to ATP-dependent processes, e.g. ATPases, such as acto-myosin ATPase and calcium ATPase involved in muscle contraction, and sodium/potassium ATPase involved in sodium retention in the kidney. The bound cytosolic CK accepts the PCr shuttled through the cell and uses ADP to regenerate ATP, which can then be used as an energy source by the ATPases (CK is associated intimately with the ATPases, forming a functionally coupled microcompartment). PCr is not only an energy buffer, but also a cellular transport form of energy between subcellular sites of energy (ATP) production (mitochondria and glycolysis) and those of energy utilization (ATPases).[2]
Thus, CK enhances skeletal, cardiac, and smooth muscle contractility, and is involved in the generation of blood pressure.[11] Further, the ADP-scavenging action of creatine kinase has been implicated in bleeding disorders: persons with highly elevated plasma CK could be prone to major bleeding.[12]
Laboratory testing
[edit]| Serum Creatine kinase | |
|---|---|
| Reference range | 60 and 400 IU/L |
| Purpose | Detection of muscle damage.[13] |
| Test of | The amount of creatine kinase in the blood.[13] |
CK is often determined routinely in a medical laboratory. It used to be determined specifically in patients with chest pain to recognize acute myocardial infarction, but this test has been largely replaced by troponin. Normal values at rest are usually between 60 and 400 IU/L,[14] where one unit is enzyme activity, more specifically the amount of enzyme that will catalyze 1 μmol of substrate per minute under specified conditions (temperature, pH, substrate concentrations and activators.[15]) This test is not specific for the type of CK that is elevated.
Creatine kinase in the blood may be high in health and disease. Exercise increases the outflow of creatine kinase to the blood stream for up to a week, and this is the most common cause of high CK in blood.[16] Furthermore, high CK in the blood may be related to high intracellular CK such as in persons of African descent.[17]
Finally, high CK in the blood may be an indication of damage to CK-rich tissue, such as in rhabdomyolysis, myocardial infarction, myositis and myocarditis. This means creatine kinase in blood may be elevated in a wide range of clinical conditions including the use of medication such as statins; endocrine disorders such as hypothyroidism;[18] and skeletal muscle diseases and disorders including malignant hyperthermia,[19] and neuroleptic malignant syndrome.[20]
Furthermore, the isoenzyme determination has in the past been used extensively as an indication for myocardial damage in heart attacks. Troponin measurement has largely replaced this in many hospitals, although some centers still rely on CK-MB.
Nomenclature
[edit]This enzyme is often listed in medical literature under incorrect name "creatinine kinase". Creatinine is not a substrate or a product of the enzyme.[21]
See also
[edit]References
[edit]- ^ Bong SM, Moon JH, Nam KH, Lee KS, Chi YM, Hwang KY (November 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. S2CID 21911841.
- ^ Jump up to: a b Wallimann T, Wyss M, Brdiczka D, Nicolay K, Eppenberger HM (January 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. S2CID 10404672.
- ^ Moghadam-Kia S, Oddis CV, Aggarwal R (January 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 (February 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 K., Schnyder T., Wallimann, T., & W. Kabsch 1996 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-135/Fritz-Wolf-sMtCK%20structure.pdf
- ^ Eder M., Schlattner U., Becker A., Wallimann T., Kabsch W., & K. Frotz-wolf 2000 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-101/eder-x-- ray.umtck.pdf . Обе изоформы MT-CK образуют октамерные структуры (построенные из 4 бананоподобных димеров) с четырехкратной симметрией и центральным каналом.
- ^ Schnyder T., Winkler H., Gross, H. Eppenberger HM, & T. Wallimann 1991 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-180/schnydert_gross-mtck-crystal-ems.pdf
- ^ Eder M, Schlattner U, Wallimann T, Becker A, Kabsch W, Fritz-Wolf K (2008-12-31). «Кристаллическая структура креатинкиназы типа мозга при разрешении 1,41 Å» . Белковая наука . 8 (11). Wiley: 2258–2269. doi : 10.1110/ps.8.11.2258 . ISSN 0961-8368 . PMC 2144193 . PMID 10595529 .
- ^ Hornemann et al. 2000 http://publicationslist.org/data/tho.wallimann/ref-96/hornmann-ck-dimer.pdf
- ^ Brewster LM, Mairuhu G, Bindraban NR, Koopmans RP, Clark JF, Van Montfrans GA (ноябрь 2006 г.). «Активность креатинкиназы связана с артериальным давлением». Циркуляция . 114 (19): 2034–9. doi : 10.1161/circulationaha.105.584490 . PMID 17075013 . S2CID 6006006 .
- ^ Брюстер Л.М. (июнь 2020 г.). «Креатин внеклеточный креатин киназа может модулировать пуринергическую передачу сигналов» . Пуринергическая передача сигналов . 16 (3): 305–312. doi : 10.1007/s11302-020-09707-0 . PMC 7524943 . PMID 32572751 .
- ^ Jump up to: а беременный «Креатинкиназа (CK)» . labtestsonline.org . Получено 2019-12-24 .
- ^ Армстронг А.У., Голан де (2008). «Фармакология гемостаза и тромбоза» . В Golan de, Tashjian AH, Armstrong EJ, Armstrong Aw (Eds.). Принципы фармакологии: патофизиологическая основа лекарственной терапии . Филадельфия : Липпинкотт Уильямс и Уилкинс . п. 388. ISBN 978-0-7817-8355-2 Полем OCLC 76262148 .
- ^ Епископ М.Л., Фоди Эп, Шефф Ле, ред. (2004). Клиническая химия: принципы, процедуры, корреляции . Филадельфия : Липпинкотт Уильямс и Уилкинс . п. 243. ISBN 978-0-7817-4611-3 Полем OCLC 56446391 .
- ^ Johnsen SH, Lilleng H, Wilsgaard T, Bekkelund Si (январь 2011 г.). «Активность креатинкиназы и артериальное давление в нормальной популяции: исследование Тромсё». Журнал гипертонии . 29 (1): 36–42. doi : 10.1097/hjh.0b013e32834068e0 . PMID 21063205 . S2CID 7188988 .
- ^ Brewster LM, Coronel CM, Sluiter W, Clark JF, Van Montfrans GA (2012-03-16). Saks V (ред.). «Этнические различия в активности тканевой креатинкиназы: обсервационное исследование» . Plos один . 7 (3): E32471. BIBCODE : 2012PLOSO ... 732471B . doi : 10.1371/journal.pone.0032471 . PMC 3306319 . PMID 22438879 .
- ^ Hekimsoy Z, Oktem IK (2005). «Уровни креатин -киназы в сыворотке в явном и субклиническом гипотиреозе». Эндокринные исследования . 31 (3): 171–5. doi : 10.1080/07435800500371706 . PMID 16392619 . S2CID 5619524 .
- ^ Йоханнсен С., Берберич С., Меттерлейн Т., Рот С., Рейнерс К., Роуэр Н., Шустер Ф. (май 2013). «Скрининг -тест на злокачественную гипертермию у пациентов с постоянной гиперкемией: пилотное исследование». Мышцы и нерв . 47 (5): 677–81. doi : 10.1002/mus.23633 . PMID 23400941 . S2CID 5126493 .
- ^ O'Dwyer AM, Sheppard NP (май 1993). «Роль креатинкиназы в диагностике нейролептического злокачественного синдрома». Психологическая медицина . 23 (2): 323–6. doi : 10.1017/s0033291700028415 . PMID 8101383 . S2CID 10818939 .
- ^ Ник Флинн (2021). "CK - что это значит?" Полем Американский журнал неотложной медицины . 45 : 647. doi : 10.1016/j.ajem.2020.11.015 . PMC 7656996 . PMID 33214021 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Просто заявлено на mdausa.org
- Креатин+киназа в Национальной медицинской библиотеке Медицинской библиотеки США (сетка)
- CPK Изоэнзименты тест MedlinePlus Энциклопедия : 003504
- CK в лабораторных тестах онлайн
