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人类激酶组 518 种:九大家族的全景图谱

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人类激酶组 518 种:九大家族的全景图谱

数百个激酶蛋白按结构相似性聚集成九簇放射状家族群形成人类激酶组全景地图示意图

激酶是药物研发里受关注的一类靶点,但很少有人意识到,它不是一个"靶点",而是一个庞大的"家族群"。人类激酶组(kinome)共有 518 种蛋白激酶,分布在各种细胞信号传导途径里,是人体的酶家族之一。理解这 518 种激酶如何被组织、分类,是读懂激酶谱筛选、理解选择性评价的起点。

人类激酶组并不是一团散沙,而是按照序列同源性和结构相似性被划分为若干家族。爱思益普激酶谱筛选服务所覆盖的家族,正是这个分类体系的核心框架:TK(酪氨酸激酶)、STE、TKL、AGC、CMGC、CAMK、RGC、CK1,以及 Atypical(非典型激酶)。每一个家族都有自己的结构特征、信号功能和疾病关联,也因此对应着不同的成药逻辑。

TK 家族是为药物研发者熟知的群体。受体型与非受体型酪氨酸激酶在细胞增殖、分化、存活中扮演关键角色,EGFR、FGFR 等明星靶点都出自这一家族。酪氨酸激酶的异常激活与多种肿瘤密切相关,这也使得 TK 家族成为激酶抑制剂研发里成果丰硕的领域,爱思益普对 TK 家族的覆盖也尤为全面。

CMGC 家族同样举足轻重,它涵盖了 CDK、MAPK、GSK、CLK 等亚家族,主控细胞周期与信号级联。CDK 是细胞周期推进的核心开关,MAPK 通路则是把外界信号传入细胞核的关键通路。CMGC 家族靶点在肿瘤、炎症、神经退行性疾病中都有广泛关联,是激酶谱筛选中高频出现的对象。

CAMK 与 AGC 两个家族则分管钙信号与第二信使信号。CAMK 家族响应细胞内钙离子浓度的变化,参与神经、肌肉与免疫调节;AGC 家族(含 PKA、PKC、AKT 等)则是 cAMP、cGMP 与脂质第二信使的下游执行者。AKT 所在的 PI3K-AKT 通路是肿瘤领域重要的信号轴之一,这让 AGC 家族在药物研发中始终占据重要位置。

此外,STE 家族参与 MAPK 级联的上游调控,TKL 家族结构上介于酪氨酸激酶与丝苏氨酸激酶之间,CK1 家族在昼夜节律与 Wnt 信号中发挥作用,RGC 家族则以受体鸟苷酸环化酶的形式存在,Atypical 家族则是一批结构特殊、功能多样的非典型激酶。九大家族共同拼出了激酶组的完整版图。

为什么九大家族的全景覆盖如此重要?因为激酶抑制剂的选择性评价,本质上是"在 518 种激酶里看清这个化合物到底抑制了谁"。如果筛选面板只覆盖某几个热门家族,那么化合物在未覆盖家族上的脱靶效应就成了盲区。覆盖越完整,选择性画像越可信,安全性评估越扎实。

爱思益普已建立并验证的激酶检测列表,正是按照 TK、CAMK、CMGC、AGC、STE、TKL、Atypical、CK1、Lipid、RGC 等家族分类,共 520 种激酶。这个"覆盖九大家族、超过 500 种激酶"的广度,让研发者能够把化合物放进一张接近完整的激酶组地图里去考察,而不是只看几个孤立的点。

激酶组的家族划分并非一成不变,随着结构生物学与系统研究的深入,一些激酶的归属也在不断细化与调整。但对研发者而言,抓住九大家族这条主线,就足以建立起对激酶组的基本认知框架——从酪氨酸激酶到丝苏氨酸激酶,从经典信号通路到非典型成员,激酶组的完整版图由此展开。

对研发者来说,了解激酶组的家族图谱,能帮助更好地规划筛选策略。聚焦型项目可以从单个家族切入,而追求安全性评估的项目则需要广谱覆盖。当一份激酶谱报告交到手上,理解这些家族的含义,才能从几百个数据点里读出真正的结构—选择性关系,也才能让"选择性"这个词落到可操作的决策上。

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