Kinase, et enzym som tilfører fosfatgrupper (PO 4 3−) til andre molekyler. Det finnes et stort antall kinaser - det humane genomet inneholder minst 500 kinasekodende gener. Priser, lipider og nukleinsyrer inkluderes blant disse enzymens mål for fosfatgruppetilsetning (fosforylering).
For proteinmål kan kinaser fosforylere aminosyrene serin, treonin og tyrosin. Den reversible fosforylering av proteiner, ved den antagonistiske (motsatte) virkningen av kinaser og fosfataser, er en viktig komponent i cellesignalisering fordi de fosforylerte og uposforylerte tilstandene til målproteinet kan ha forskjellige aktivitetsnivåer. Edwin Gerhard Krebs og Edmond H. Fischer mottok Nobelprisen for fysiologi eller medisin i 1992 for arbeidet med å etablere dette paradigmet.
Fosforylering av lipidmolekyler med kinaser er viktig for å kontrollere den molekylære sammensetningen av membraner i celler, noe som bidrar til å spesifisere de fysiske og kjemiske egenskapene til de forskjellige membranene. Inositol, en forbindelse som har struktur som ligner på et karbohydrat, fosforyleres av kinaser for å skape et mangfoldig utvalg av fosfoinositol og fosfoinositidlipider. Disse molekylene fungerer da som andre budbringere for å formidle signalinformasjon gjennom hele cellen.
Nukleotider, de grunnleggende enhetene av RNA (ribonukleinsyre) og DNA (deoksyribonukleinsyre), inneholder et fosfatmolekyl festet til et nukleosid, en forbindelse som består av en ribosedel og en purin- eller pyrimidinbase. I polymerer av RNA og DNA er ryggraden sammensatt av repeterende fosfor-riboseenheter. Kinaser fester fosfatet til nukleosidet, og skaper et nukleotidmonofosfat. For eksempel tjener et enzym kalt nukleosidfosforylase denne rollen når celler går over til å syntetisere nukleotider fra resirkulerte puriner i stedet for fra nye utgangsmaterialer. Mutasjoner i genet som koder for nukleosidfosforylase kan forårsake en alvorlig form for immunsvikt.
Metabolisme av diett sukker (glykolyse) involverer flere forskjellige trinn med fosforylering av distinkte kinaser. Disse fosfatgruppene blir til slutt brukt til å danne den høyeenergiforbindelsen kjent som ATP (adenosintrifosfat).
Inhibitorer av kinaser kan være viktige behandlinger for sykdommer hos mennesker der hyperaktive prosesser må dempes. For eksempel er en form for menneskelig leukemi, CML (kronisk myelogen leukemi), forårsaket av overflødig aktivitet av Abelson tyrosinkinase. Imatinib (Gleevec) er et kjemikalie som binder seg til det aktive stedet for denne kinase, og derved blokkerer enzymet sin evne til å fosforylere mål. Imatinib har vært nyttig i den første behandlingen av CML; Imidlertid muterer kinase-enzymet i mange tilfeller, noe som gjør stoffet ineffektivt.
