I alla eukaryoter styrs cellcykeln av cyklinberoende proteinkinaser (CDK), vars aktiviteter regleras av cykliner och CDK - hämmare i en mångfald av mekanismer som involverar kontroll av fosforylering och defosforylering av Ser-, Thr- eller Tyr-rester. Cycliner är molekyler som har en konsensusdomän som kallas "cyklinboxen". I däggdjursceller har 9 cyklinarter identifierats, och de kallas cykliner A till I. Cyclin G är ett direkt transkriptionellt mål för p53 -tumörsuppressorgenprodukten och fungerar således nedströms om p53. GAK är en associeringspartner till cyclin G och CDK5 .
Cyclin G-associerat kinas fick sitt namn eftersom det immunoutfälldes med cyklin G även om det nu inte verkar vara associerat med det. Cyklin G-associerat kinas är homologt i sin funktion med proteinet auxilin som när det kombineras med Hsc70 avtäcker klatrin i neuronala celler. Placeringen av Cyclin G-associerat kinas är dock inte i hjärnan utan nära trans-Golgi-nätverket av icke-neuronala celler, såsom de som finns i levern och testiklarna. GAK är också känt för att vara associerat med fokala vidhäftningar även om det exakta förhållandet mellan de två är okänt.
Strukturera
En struktur av GAK bestämdes med användning av röntgendiffraktion till en upplösning av 2,10 Å.
Cyclin G-associerat kinas är ett cystoliskt protein med två domäner. Domänen av intresse är den C-terminala domänen som består av tre subdomäner såsom en C-terminal J-domän, en klatrinbindande domän och en spänningsliknande N-terminal domän. Den andra domänen är den N-terminala kinasdomänen som är ett funktionellt Ser/Thr-proteinkinas. Den N-terminala kinasdomänen kan fosforylera histon H1. Den subdomänens spänningsliknande N-terminala funktionen har ännu inte fastställts, även om domänen delar hög homologi med det tumörsuppressiva medlet PTEN . Nyckelegenskapen är cysteingruppen som krävs för fosforylering; den spänningsliknande N-terminala subdomänen saknar dock några viktiga funktionella rester som PTEN har. Den C-terminala J-domänen är ansvarig för interaktionen med Hsc70 , som är en molekylär chaperon som ansvarar för avbeläggningen av clathrin-belagda vesiklar under endocytos . Den clathrinbindande domänen samlar clathrin i korgar. Vid pH 7 tillåter GAK Hsc70 att ta bort clathrin-korgar och vid pH 6 binder Hsc70 clathrin-korgar utan att ta bort klathrin. Utan att ta hänsyn till GAK:s kinasdomän, är GAK 43 % identisk med auxilin , en neuroncellsavdragande clathrin-kofaktor, i sin aminosyrasammansättning. GAK är 57 % homolog med auxilin om konserverade rester inkluderas i jämförelsen. Även om liknande domäner av dessa två molekyler föreslår och har liknande funktioner, utför proteinerna dessa funktioner på olika sätt. GAK initierar sammansättningen av clathrin-korgar stökiometriskt, men vid de olika pH-värdena kommer det antingen att binda Hsc70 till korgarna eller inducera Hsc70 att avbelägga clathrin-korgarna katalytiskt, vilket är en skillnad mellan auxilin och GAK. Denna katalytiska väg förklarar varför mindre GAK än auxilin behövs för att utföra en liknande funktion.
