Význam Chk2 kinázy ve vnitrobuněčné signalizaci a důsledky jejích poruch v onkogenezi

Abstract

Kináza Chk2 (checkpoint kinase 2), ovlivňující kontrolní body buněčného cyklu, je kódována genem CHEK2. Patří mezi serin/threoninové kinázy a její dominantní aktivitou je regulace a intracelulární distribuce signálu v odpovědi na přítomnost poškození genomové DNA. Aktivátorem Chk2 je kináza ATM fosforylující Thr68 v oblasti FHA domény Chk2. Vyvolaná sterická změna indukuje homodimerizaci Chk2 a aktivační fosforylaci v oblasti kinázové domény. Následně disociující katalyticky aktivní protomery Chk2 a fosforylují intracelulární proteiny (p53, E2F-1, BRCA1, Cdc25A a C, BRCA2 a PLK3), čímž se Chk2 podílí na zástavě buněčného cyklu, regulaci reparace DNA a apoptózy. Vrozené mutace v genu CHEK2 byly nalezeny v souvislosti se zvýšeným výskytem řady nádorových onemocnění, včetně karcinomu prsu a kolorekta a ztráta funkce Chk2 se tak podílí na procesu nádorové transformace.

Chk2 (checkpoint kinase 2), a regulatory protein of the cell cycle checkpoints, is coded by CHEK2 gene. Chk2 belongs to serine/threonine kinase family and its dominant activity is in regulation and signal distribution of intracellular response to DNA damage. The upstream regulator of Chk2 protein is the ATM kinase that activates Chk2 by its phosphorylation on Thr68 localized in FHA domain. This in turn leads to the conformation change inducing homodimerization of Chk2 protomers and their activating phosphorylation within their kinase domains. Upon phosphorylation, catalytically active Chk2 protomers dissociate and phosphorylate various intracellular proteins (incl. p53, E2F-1, BRCA1, Cdc25A a C, BRCA2 a PLK3). By regulation of these proteins, Chk2 contributes to the cell cycle arrest, regulation of DNA repair and apoptosis. Germline mutations in CHEK2 gene were identified with the increased frequency in many human cancers, including breast and colorectal cancer. Hence, the failure of Chk2 intracellular activity contributes to the process of malignant transformation.