研究简史

CDK最早由英国生物化学家P.M.纳斯和美国生物化学家L.H.哈特韦尔分别在裂殖酵母和芽殖酵母中发现。两位科学家与细胞周期蛋白的发现者英国生物化学家T.亨特共同获得了2001年诺贝尔生理学或医学奖。

分类

人类细胞CDK家族包括13个成员。每种CDK会结合不同类型的细胞周期蛋白形成复合物，调节细胞从G₁期过渡到S期，或从G₂期过渡到M期以及退出M期的进程。

组成和结构

CDK与细胞周期蛋白相互作用结合形成异二聚体，其中CDK是催化亚基，细胞周期蛋白是调节亚基。在结构上，CDK有三个主要功能域：①调节亚基细胞周期蛋白的结合部位。不同的CDK分子结构中，均含有一段相似的激酶结构域，这一区域都含有一段保守氨基酸序列PSTAIRE，可介导激酶与细胞周期蛋白结合。②ATP的结合部位和该酶的活性部分。③p13^suc1的结合部位，p13^suc1能抑制激酶活性，阻止细胞进入或退出M期。

物质性质

CDK分子量34～40千道尔顿，属于苏氨酸/丝氨酸激酶家族，其激酶活性需要在细胞周期蛋白及磷酸化双重作用下才能被激活。

功能

CDK与细胞周期蛋白形成cyclin-CDK复合物是调控细胞周期的核心体系，其周期性的形成与降解，引发细胞周期进程中特定事件的出现。在G₁期起主要作用的cyclin D、E与CDK4/6形成复合物，促使细胞从G₁期进入S期；CDK2与cyclin A的结合是G₂期启动和运行的必要条件，同时CDK2也能与cyclin E结合，是S期启动和进行的必要条件；CDK1与cyclin B结合在促进G₂期向M期转换中起到关键作用（见表）。CDK的异常活化与肿瘤发生发展相关，截至2021年3月，全球已经批准上市的选择性CDK4/6抑制剂包括Palbociclib、Ribociclib、Abemaciclib和Trilaciclib。