كيناز الكرياتين

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

إنزيم كرياتين كيناز ( CK )، المعروف أيضًا باسم كرياتين فوسفوكيناز ( CPK ) أو فوسفوكرياتين كيناز ، هو إنزيم ( EC 2.7.3.2 ) يُفرز في أنسجة وخلايا مختلفة. يحفز CK تحويل الكرياتين باستخدام الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) لإنتاج فوسفوكرياتين (PCr) وأدينوسين ثنائي الفوسفات (ADP). هذا التفاعل الإنزيمي لـ CK قابل للانعكاس، وبالتالي يمكن توليد ATP من PCr وADP.

في الأنسجة والخلايا التي تستهلك الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) بسرعة، وخاصة العضلات الهيكلية ، وكذلك الدماغ، وخلايا مستقبلات الضوء في الشبكية ، والخلايا الشعرية في الأذن الداخلية ، والحيوانات المنوية ، والعضلات الملساء ، يعمل الفوسفوكرياتين (PCr) كمخزون للطاقة لتنظيم وتجديد ATP بسرعة في الموقع ، بالإضافة إلى نقل الطاقة داخل الخلايا بواسطة ناقل أو دائرة PCr. [ 2 ] وبالتالي، يُعد إنزيم الكرياتين كيناز إنزيمًا مهمًا في هذه الأنسجة. [ 3 ]

سريريًا، يتم قياس إنزيم الكرياتين كيناز في فحوصات الدم كعلامة على تلف الأنسجة الغنية بالكرياتين كيناز، كما هو الحال في احتشاء عضلة القلب (النوبة القلبية)، وانحلال الربيدات (الانهيار العضلي الشديد)، وضمور العضلات ، والتهاب العضلات المناعي الذاتي ، وإصابة الكلى الحادة . [ 4 ]

يُحفز هذا التفاعل بواسطة إنزيم كرياتين كيناز (CK). Cr = الكرياتين، PCr = فوسفات الكرياتين/فوسفات الكرياتين. في حالات ارتفاع الطلب على ATP، يمكن لإنزيم CK فسفرة ADP على مستوى الركيزة بمساعدة PCr لتكوين ATP.

الأنواع

في الخلايا، تتكون إنزيمات الكرياتين كيناز السيتوبلازمية من وحدتين فرعيتين، إما B (النوع الدماغي) أو M (النوع العضلي). وبالتالي، توجد ثلاثة نظائر إنزيمية مختلفة : CK-MM وCK-BB وCK-MB. تقع جينات هذه الوحدات الفرعية على كروموسومات مختلفة : B على 14q32 و M على 19q13. بالإضافة إلى هذه النظائر الثلاثة من الكرياتين كيناز السيتوبلازمية ، يوجد نظيران من الكرياتين كيناز الميتوكوندري ، الشكل المنتشر والشكل الساركوميري . يتكون الكيان الوظيفي لنظائر الكرياتين كيناز الميتوكوندري من ثماني وحدات فرعية ، كل منها مكون من أربعة ثنائيات . [ 5 ]

بينما يشارك إنزيم كرياتين كيناز الميتوكوندري بشكل مباشر في تكوين فوسفوكرياتين من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات الميتوكوندري، يقوم إنزيم كرياتين كيناز السيتوبلازمي بتجديد الأدينوسين ثلاثي الفوسفات من الأدينوسين ثنائي الفوسفات باستخدام فوسفوكرياتين. يحدث هذا في المواقع داخل الخلوية حيث يُستهلك الأدينوسين ثلاثي الفوسفات، ويعمل إنزيم كرياتين كيناز كمجدد موضعي للأدينوسين ثلاثي الفوسفات.

جينبروتين
CKBكرياتين كيناز، الدماغ، بي بي-سي كيه
CKBEكيناز الكرياتين، التعبير غير الطبيعي
CKMكرياتين كيناز، عضلة، MM-CK
CKMT1A ، CKMT1Bكرياتين كيناز الميتوكوندري 1؛ أو mtCK المنتشر في كل مكان؛ أو u mtCK
CKMT2كرياتين كيناز الميتوكوندري 2؛ أو mtCK الساركوميري؛ أو s mtCK

تختلف أنماط الإنزيمات المتماثلة في الأنسجة. تُعبّر العضلات الهيكلية عن إنزيم CK-MM (بنسبة 98%) ومستويات منخفضة من إنزيم CK-MB (بنسبة 1%). في المقابل، تُعبّر عضلة القلب عن إنزيم CK-MM بنسبة 70% وإنزيم CK-MB بنسبة 25-30%. يُعبّر عن إنزيم CK-BB بشكل رئيسي في الدماغ والعضلات الملساء، بما في ذلك الأنسجة الوعائية والرحمية.

بنية البروتين

كان أول تركيب لإنزيم كرياتين كيناز تم تحديده باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية للبروتينات هو تركيب إنزيم كرياتين كيناز الميتوكوندري (s-mtCK) ثماني الوحدات، الموجود في الساركومير العضلي، في عام 1996، [ 6 ] تلاه تركيب إنزيم كرياتين كيناز الميتوكوندري المنتشر (u-mtCK) في عام 2000. [ 7 ] [ 8 ] تم تحديد التركيب الذري لإنزيم كرياتين كيناز الدماغي (BB-CK) ثنائي الوحدات، ذي الشكل الموزي، في عام 1999 بدقة 1.4 أنغستروم . [ 9 ] يشكل كل من إنزيم كرياتين كيناز الدماغي السيتوبلازمي (BB-CK)، وإنزيم كرياتين كيناز الدماغي (MM-CK) من النوع العضلي، ثنائيات متناظرة على شكل موزة، مع موقع نشط تحفيزي واحد في كل وحدة فرعية. [ 10 ] 

الوظائف

يوجد إنزيم كرياتين كيناز الميتوكوندري (CK- m ) في الحيز بين غشائي الميتوكوندريا ، حيث يُعيد توليد فوسفوكرياتين (PCr) من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) المُنتَج في الميتوكوندريا والكرياتين (Cr) المُستورد من السيتوسول . إلى جانب شكلي إنزيم CK-m الميتوكوندري، وهما mtCK المنتشر (الموجود في الأنسجة غير العضلية) وmtCK الساركوميري (الموجود في العضلات الساركوميرية)، توجد ثلاثة أشكال متماثلة من CK في السيتوسول، وذلك بحسب نوع النسيج. يُعبَّر عن MM-CK في العضلات الساركوميرية، أي العضلات الهيكلية والقلبية، بينما يُعبَّر عن MB-CK في العضلات القلبية، ويُعبَّر عن BB-CK في العضلات الملساء ومعظم الأنسجة غير العضلية.

يرتبط إنزيم الكرياتين كيناز الميتوكوندري (mtCK) وإنزيم الكرياتين كيناز السيتوبلازمي (CK) في ما يُعرف بدائرة نقل الفوسفوكرياتين/الكرياتين (PCr/Cr). يُنقل الفوسفوكرياتين الناتج عن mtCK في الميتوكوندريا إلى CK السيتوبلازمي المرتبط بعمليات تعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، مثل إنزيمات الأدينوسين ثلاثي الفوسفاتاز (ATPases)، كإنزيم الأكتوموسين ATPase وإنزيم الكالسيوم ATPase المشاركين في انقباض العضلات، وإنزيم الصوديوم/البوتاسيوم ATPase المسؤول عن احتباس الصوديوم في الكلى. يستقبل CK السيتوبلازمي المرتبط الفوسفوكرياتين المنقول عبر الخلية ويستخدم الأدينوسين ثنائي الفوسفات (ADP) لتجديد ATP، الذي يُستخدم بدوره كمصدر للطاقة بواسطة إنزيمات ATPase (يرتبط CK ارتباطًا وثيقًا بإنزيمات ATPase، مُشكلاً حيزًا دقيقًا مُرتبطًا وظيفيًا ). لا يُعد الفوسفوكرياتين مُخزنًا للطاقة فحسب، بل هو أيضًا شكل من أشكال نقل الطاقة الخلوية بين مواقع إنتاج الطاقة (ATP) (الميتوكوندريا والتحلل السكري) ومواقع استهلاك الطاقة (إنزيمات ATPase). [ 2 ]

وبالتالي، يعزز إنزيم الكرياتين كيناز انقباض العضلات الهيكلية والقلبية والملساء، ويشارك في توليد ضغط الدم . [ 11 ] علاوة على ذلك، فقد ثبت أن قدرة الكرياتين كيناز على إزالة الأدينوزين ثنائي الفوسفات (ADP) تلعب دورًا في اضطرابات النزيف : إذ قد يكون الأشخاص الذين لديهم مستويات مرتفعة للغاية من إنزيم الكرياتين كيناز في البلازما أكثر عرضة للنزيف الحاد. [ 12 ]

الاختبارات المعملية

يُجرى قياس مستوى إنزيم الكرياتين كيناز (CK) بشكل روتيني في المختبرات الطبية . كان يُجرى سابقًا تحديدًا لدى المرضى الذين يعانون من ألم في الصدر لتشخيص احتشاء عضلة القلب الحاد، ولكن هذا الاختبار استُبدل إلى حد كبير باختبار التروبونين . تتراوح القيم الطبيعية في حالة الراحة عادةً بين 60 و400 وحدة دولية/ لتر ، [ 14 ] حيث تمثل الوحدة نشاط الإنزيم ، وتحديدًا كمية الإنزيم التي تحفز 1 ميكرومول من الركيزة في الدقيقة الواحدة في ظل ظروف محددة (درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، وتركيزات الركيزة، والمنشطات. [ 15 ] ). هذا الاختبار غير نوعي لنوع إنزيم الكرياتين كيناز المرتفع.

قد يرتفع مستوى إنزيم الكرياتين كيناز في الدم في حالات الصحة والمرض. يزيد التمرين من تدفق هذا الإنزيم إلى مجرى الدم لمدة تصل إلى أسبوع، وهذا هو السبب الأكثر شيوعًا لارتفاع مستوى الكرياتين كيناز في الدم. [ 16 ] علاوة على ذلك، قد يرتبط ارتفاع مستوى الكرياتين كيناز في الدم بارتفاع مستواه داخل الخلايا، كما هو الحال لدى الأشخاص من أصول أفريقية. [ 17 ]

أخيرًا، قد يشير ارتفاع مستوى إنزيم الكرياتين كيناز (CK) في الدم إلى تلف الأنسجة الغنية بهذا الإنزيم، كما في حالات انحلال الربيدات ، واحتشاء عضلة القلب، والتهاب العضلات ، والتهاب عضلة القلب . وهذا يعني أن مستوى إنزيم الكرياتين كيناز في الدم قد يرتفع في طيف واسع من الحالات السريرية، بما في ذلك استخدام أدوية مثل الستاتينات ؛ واضطرابات الغدد الصماء مثل قصور الغدة الدرقية ؛ [ 18 ] وأمراض واضطرابات العضلات الهيكلية، بما في ذلك فرط الحرارة الخبيث ، [ 19 ] ومتلازمة الذهان الخبيث . [ 20 ]

علاوة على ذلك، استُخدم تحديد الإنزيمات المتماثلة على نطاق واسع في الماضي كمؤشر على تلف عضلة القلب في النوبات القلبية. وقد حلّ قياس التروبونين محلّ هذا القياس إلى حد كبير في العديد من المستشفيات، على الرغم من أن بعض المراكز لا تزال تعتمد على إنزيم CK-MB.

النطاقات المرجعية لاختبارات الدم ، مقارنة محتوى الدم من الكرياتين كيناز (الموضح باللون البرتقالي، إلى يسار الأمونيا [الأصفر]) مع المكونات الأخرى.

التسمية

يُذكر هذا الإنزيم غالبًا في المراجع الطبية تحت اسم خاطئ هو "كيناز الكرياتينين". الكرياتينين ليس مادة متفاعلة أو ناتجًا لهذا الإنزيم. [ 21 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ بونغ إس إم، مون جيه إتش، نام كيه إتش، لي كيه إس، تشي واي إم، هوانغ كيه واي (نوفمبر 2008). "دراسات بنيوية لكيناز الكرياتين من النوع الدماغي البشري المرتبط بمركب نظير حالة الانتقال ADP-Mg2+-NO3-كرياتين". رسائل FEBS . 582 (28): 3959-65 . Bibcode : 2008FEBSL.582.3959B . doi : 10.1016/j.febslet.2008.10.039 . PMID 18977227. S2CID 21911841 .  
  2. 1 2 واليمان تي، ويس إم، برديكزكا دي، نيكولاي كيه، إيبنبرغر إتش إم (يناير 1992). "التجزئة الخلوية، وبنية ووظيفة إنزيمات الكرياتين كيناز في الأنسجة ذات الاحتياجات العالية والمتقلبة من الطاقة: "دائرة الفوسفوكرياتين" لتوازن الطاقة الخلوية" . المجلة البيوكيميائية . 281 (الجزء 1) (1): 21-40 . doi : 10.1042/bj2810021 . PMC 1130636. PMID 1731757 .  
  3. ↑ واليمان تي، هيمر دبليو (1994). "كيناز الكرياتين في الأنسجة والخلايا غير العضلية". الكيمياء الحيوية الجزيئية والخلوية . 133-134 (1): 193-220 . doi : 10.1007/BF01267955 . eISSN 1573-4919 . PMID 7808454. S2CID 10404672 .   
  4. ↑ مقدم كيا إس، أوديس سي في، أغاروال آر (يناير 2016). "نهج التعامل مع ارتفاع الكرياتين كيناز بدون أعراض" . مجلة كليفلاند كلينك الطبية . 83 (1): 37-42 . doi : 10.3949/ccjm.83a.14120 . PMC 4871266. PMID 26760521 .  
  5. ^ شلاتنر يو، توكارسكا-شلاتنر إم، واليمان تي (فبراير 2006). "الميتوكوندريا الكرياتين كيناز في صحة الإنسان والمرض". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - الأساس الجزيئي للمرض . 1762 (2): 164– 80. دوى : 10.1016/j.bbadis.2005.09.004 . بميد 16236486 . 
  6. ↑ فريتز-وولف ك.، شنايدر ت.، واليمان ت.، وكابش و. 1996 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-135/Fritz-Wolf-sMtCK%20structure.pdf مؤرشف بتاريخ 15 يوليو 2018 في أرشيف الإنترنت
  7. ↑ إيدر م.، شلاتنر يو.، بيكر أ.، واليمان ت.، كابش و.، وك. فروتز-وولف 2000 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-101/Eder-X-ray.uMtCK.pdf مؤرشف في 15 يوليو 2018 على موقع Wayback Machine . يشكل كلا نظيري mt-CK هياكل ثمانية (مكونة من 4 ثنائيات تشبه الموز) ذات تناظر رباعي وقناة مركزية.
  8. ↑ شنايدر تي، وينكلر إتش، غروس، إتش. إيبنبرغر إتش إم، وتي واليمان 1991 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-180/SchnyderT_Gross-MtCK-crystal-EMs.pdf مؤرشف بتاريخ 15 يوليو 2018 في أرشيف الإنترنت
  9. ↑ إيدر م، شلاتنر يو، واليمان ت، بيكر أ، كابش و، فريتز-وولف ك (31-12-2008). " البنية البلورية لكيناز الكرياتين من النوع الدماغي بدقة 1.41 أنغستروم" . علم البروتين . 8 (11). وايلي: 2258-2269 . doi : 10.1110/ps.8.11.2258 . ISSN 0961-8368 . PMC 2144193. PMID 10595529 .   
  10. ↑ هورنمان وآخرون، 2000 http://publicationslist.org/data/theo.wallimann/ref-96/Hornmann-CK-dimer.pdf مؤرشف بتاريخ 15 يوليو 2018 في أرشيف الإنترنت
  11. ↑ بريستر إل إم، مايروهو جي، بيندرابان إن آر، كوبمانز آر بي، كلارك جيه إف، فان مونتفرانس جي إيه (نوفمبر 2006 ) . "يرتبط نشاط إنزيم الكرياتين كيناز بضغط الدم". سيركوليشن . 114 (19): 2034-2039 . doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.105.584490 . PMID 17075013. S2CID 6006006 .  
  12. ↑ بريستر إل إم (يونيو 2020). " قد يُعدِّل الكرياتين خارج الخلوي كيناز الكرياتين الإشارات البيورينية" . الإشارات البيورينية . 16 (3): 305-312 . doi : 10.1007/s11302-020-09707-0 . PMC 7524943. PMID 32572751 .  
  13. 1 2 "كرياتين كيناز (CK)" . labtestsonline.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2020-02-09 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-12-24 .
  14. ↑ أرمسترونغ، أ. و.، وغولان، د. إ. (2008). "علم أدوية الإرقاء والتخثر" . في: غولان، د. إ.، تاشجيان، أ. هـ.، أرمسترونغ، إ. ج.، وأرمسترونغ، أ. و. (محررون). مبادئ علم الأدوية: الأساس الفيزيولوجي المرضي للعلاج الدوائي . فيلادلفيا : ليبينكوت ويليامز وويلكنز . ص 388. ISBN  978-0-7817-8355-2. OCLC 76262148 . 
  15. ↑ بيشوب إم إل، فودي إي بي، شوف إل إي، محرران. (2004). الكيمياء السريرية: المبادئ والإجراءات والارتباطات . فيلادلفيا : ليبينكوت ويليامز وويلكنز . ص 243. ISBN  978-0-7817-4611-3. OCLC 56446391 . 
  16. ^ جونسن إس إتش، ليلنغ إتش، ويلسجارد تي، بيكيلوند إس آي (يناير 2011). "نشاط الكرياتين كيناز وضغط الدم لدى السكان العاديين: دراسة ترومسو". مجلة ارتفاع ضغط الدم . 29 (1): 36-42 . دوى : 10.1097 / HJH.0b013e32834068e0 . بميد 21063205 . S2CID 7188988 .  
  17. ↑ بريستر إل إم، كورونيل سي إم، سلوتر دبليو، كلارك جيه إف، فان مونتفرانس جي إيه (16 مارس 2012). ساكس في (محرر). " الاختلافات العرقية في نشاط كيناز الكرياتين في الأنسجة: دراسة رصدية" . PLOS ONE . 7 (3) e32471. Bibcode : 2012PLoSO...732471B . doi : 10.1371/journal.pone.0032471 . PMC 3306319. PMID 22438879 .  
  18. ↑ هيكيمسوي ز، أوكتيم إيك (2005). " مستويات كرياتين كيناز المصل في قصور الغدة الدرقية الظاهر وتحت السريري". بحوث الغدد الصماء . 31 (3): 171-175 . doi : 10.1080/07435800500371706 . PMID 16392619. S2CID 5619524 .  
  19. ↑ يوهانسن إس، بيربيريتش سي، ميترلين تي، روث سي، راينرز كيه، روير إن، شوستر إف (مايو 2013). "اختبار فحص فرط الحرارة الخبيث لدى المرضى الذين يعانون من فرط إنزيم الكرياتين كيناز المستمر: دراسة تجريبية". العضلات والأعصاب . 47 (5): 677-81 . doi : 10.1002/mus.23633 . PMID 23400941. S2CID 5126493 .  
  20. ↑ أودواير إيه إم، وشيبارد إن بي (مايو 1993). " دور كيناز الكرياتين في تشخيص متلازمة الخباثة العصبية". الطب النفسي . 23 (2): 323-326 . doi : 10.1017/s0033291700028415 . PMID 8101383. S2CID 10818939 .  
  21. ↑ نيك فلين (2021). " CK - ماذا يرمز إليه؟" . المجلة الأمريكية لطب الطوارئ . 45 : 647. doi : 10.1016/j.ajem.2020.11.015 . PMC 7656996. PMID 33214021 .