Enzymes
Groupe des transférases (EC 2)
Lipides kinases
Phosphatidylinositol kinases (PI kinases)
Vue d'ensemble

Classification

1. Les PIK peuvent être classées en trois grands types de kinases, selon la phosphorylation, i.e. ajout d'un groupe phosphate, sur l'hydroxyle du noyau de l'inositol :

• PI3K ou phosphoinositide 3-kinases ou PtdIns 3-kinases, qui phosphorylent l'hydroxyle en position 3,
• PI4K ou phosphoinositide 4-kinases ou PtdIns 4-kinases, qui phosphorylent l'hydroxyle en position 4,
• PI5K ou phosphoinositide 5-kinases ou PtdIns 5-kinases qui phosphorylent l'hydroxyle en position 5 comme PIKfyve.

2. Les phosphatidylinositol phosphates kinases (PIPK) sont capables de phosphoryler le groupe hydroxyle en position 4 ou en position 5 du cycle inositol des phosphoinositides pour produire :

• du PI(4,5)P2 ou PIP2 :
  • par la phosphorylation de PI(4)P par la classe I (PIPKI),
  • par la phosphorylation de PI(5)P par la classe II (PIPKII) ;
• du P(3,5)P2 par la phosphorylation de PI(3)P pour la classe III (PIPKIII), PIKfyve des mammifères.

3. La phosphorylation du phosphatidylinositol joue un rôle majeur dans :

• le trafic vésiculaire, comme l'endocytose et l'exocytose, la formation des différentes catégories d'endosomes ( système endomembranaire),
• la motilité,
• la signalisation cellulaire, comme par exemple la voie de signalisation de l'insuline,
• la croissance cellulaire, la prolifération, la différenciationet la survie impliqués aussi dans les cancers
  

Mode d'action général

1. Le noyau inositol peut être phosphorylé par de nombreuses kinases, i.e. qui ajoutent des groupes phosphate, sur les carbones 3, 4 et 5.

Les groupes hydroxyles des atomes de carbone 2 et 6 ne sont pas phosphorylés pour des raisons d'encombrement stérique (principe d'exclusion de Pauli).

2. Les phosphatidylinositol kinases augmentent la vitesse des réactions :

• en rendant le groupe hydroxyle de l'inositol plus nucléophile, utilisant souvent la chaîne latérale d'un résidu d'acide aminé pour agir comme base générale,
• en déprotonant l'hydroxyle,
• en orientant correctement la molécule d'ATP, ainsi que le groupe inositol, pour accélérer la réaction.

3. Les ions métalliques sont souvent coordonnés à cette fin (Shaping development of autophagy inhibitors with the structure of the lipid kinase Vps34 2010).

Phosphoinositide 3-kinases : PI3K