Protein-Kinase C Delta-Typ (oder PKC-δ) ist ein Enzym, das beim Menschen durch das PRKCD-Gen kodiert wird. PKC-δ ist eines der wichtigen Mitglieder der PKC-Familie. Unter physiologischen Bedingungen liegt das exprimierte PKC-δ hauptsächlich in einer inaktiven Form im Zytoplasma vor, kann jedoch nach Aktivierung zur Plasmamembran migrieren und das nachgeschaltete Signalweg-System aktivieren, das an den Prozessen der Zellproliferation, Differenzierung und Apoptose beteiligt ist. Derzeit wird angenommen, dass PKC-δ duale Effekte auf die Regulation der Apoptose hat, die sich in pro-apoptotischen und anti-apoptotischen Effekten zeigen. Daher ist die abnormale Expression und Aktivierung von PKC-δ eng mit dem Auftreten verschiedener Krankheiten verbunden, insbesondere spielt die abnormale Apoptose von Tumorzellen eine wichtige Rolle.

Abbildung 1. Proteinstruktur des PRKCD-Gens.

Funktionen

Protein-Kinase C ist ein zytoplasmatisches Enzym. In unstimulierten Zellen ist PKC hauptsächlich in einer inaktiven Konformation im Zytoplasma verteilt. Sobald ein sekundärer Botenstoff verfügbar ist, wird PKC zu einem membranbindenden Enzym. Es kann Enzyme im Zytoplasma aktivieren und an der Regulation biochemischer Reaktionen teilnehmen. Es kann auch auf Transkriptionsfaktoren im Zellkern wirken und an der Regulation der Genexpression teilnehmen.

PKC-δ-Aktivierung

Die Aktivierung von PKC-δ ist ein frühes Ereignis der Apoptose und tritt vor morphologischen Veränderungen in Zellen auf. Unter physiologischen Bedingungen liegt PKC-δ jedoch normalerweise hauptsächlich in einer inaktiven und redundanten Form im Zytoplasma vor. Unter dem Einfluss von apotoseinduzierenden Faktoren wird PKC durch einen mehrstufigen Prozess wie allosterische Effekte aktiviert, Phosphorylierung von PKC-δ: Die Aktivierung von PKC erfordert die Phosphorylierung des aktiven Rings. Zum Beispiel ist die Phosphorylierung des Aktivierungsrings Thr 505 notwendig, damit cPKC / aPKC eine katalytisch aktive Form erzeugen kann. Die Phosphorylierung von Thr505 bei PKC-δ kann den allosterischen Effekt erhöhen und seine katalytische Aktivität aktivieren. Im Gegensatz zu anderen Mitgliedern der PKC-Familie kann PKC-δ, auch wenn Thr505/Ser662 nicht phosphoryliert ist, weiterhin eine funktionale Kinase sein, aber die Dephosphorylierung von Thr505/Ser662 kann die katalytische Aktivität von PKC-δ um 90 % reduzieren.  

PKC-δ-Verschiebung

PKC-δ ist ein translokierbares Enzym, insbesondere kann aktiviertes PKC-δ selektiv an sein spezifisches Substrat durch Migration binden. PKC-δ wird in eine spezifische subzelluläre Einheit transloziert und phosphoryliert sein spezifisches Substrat und interagiert mit verschiedenen Signalmolekülen, um unterschiedliche zelluläre Effekte auszuüben. Verschiedene apotoseinduzierende Mittel können unterschiedliche Translokationen von PKC-δ induzieren, wie z.B. bei mit Cytarabin behandelten HL-60-Zellen und ionisierender Strahlung bei MCF7-Zellen, wo PKC-δ in den Zellkern verschoben wird; UV-bestrahlte Ratten-JB6-Epidermiszellen zeigten, dass aktiviertes PKC-δ vom Zytoplasma zur Zellmembran transloziert wurde, und dann wurden JB6-Zellen zur Induktion der Apoptose durch Aktivierung von Erks und JNKs angeregt; Wenn Keratinozyten aktiviert werden, verschiebt sich PKC-δ zu den Mitochondrien, was dann die Freisetzung von Cytochrom C und Apoptose induziert, während nicht aktiviertes PKC-δ zur Zellmembran verschoben wird; Ceramid und I FN-7 können PKC-δ zum Golgi-Apparat verschieben. Gliomzellen, die mit dem Sindbis-Virus (SV) transfiziert wurden, translozieren PKC-δ zum endoplasmatischen Retikulum, und es tritt eine Tyrosinphosphorylierung auf; aktiviertes PKC-δ kann die durch SV induzierte Apoptose hemmen, und spezifische Phosphorylierungsstellen von PKC-δ sind für seine anti-apoptotische Wirkung unerlässlich. 

PKC-δ fördert den Zerfall

Die Aktivierung von PKC-δ oder PKC-δCF im Prozess der Einleitung des nachgeschalteten Signalweg-Systems erfordert die Interaktion mit anderen zellulären Signalweg-Systemen, um die Zellapoptose abzuschließen.

Literaturverzeichnis

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2. Steinberg SF; et al. Distinctive activation mechanisms and functions for protein kinase Cdeha. Bioehem J, 2004, 384 (Pt 3): 449-459