Kinase adalah enzim katalis yang mentransfer gugus fosfat dari molekul berenergi tinggi ke substrat. Transfer gugus fosfat ini disebut fosforilasi kinase. Proses seluler yang penting dihidupkan dan dimatikan oleh fosforilasi kinase. Kegagalan sistem ini untuk beroperasi dengan baik dapat menyebabkan perilaku sel abnormal, yang dapat menyebabkan pertumbuhan sel kanker.
Enzim bertindak sebagai katalis untuk mempercepat laju reaksi kimia. Fosforilasi kinase melibatkan protein kinase yang ada di atas dan di dalam membran sel. Fosforilasi terjadi pada tingkat intraseluler.
Gugus fosfat dihilangkan selama fosforilasi kinase. Gugus fosfat mengandung atom pusat fosfat yang dikelilingi oleh empat atom oksigen. Gugus tersebut diambil dari koenzim seperti adenosin trifosfat (ATP). Koenzim ini memiliki tiga gugus fosfat dan berikatan dengan baik dengan protein.
Proses fosforilasi kinase mengarahkan gugus fosfat menuju substrat asam amino tertentu. Terletak di luar membran sel, asam amino ini memiliki gugus hidroksil terbuka yang memungkinkan gugus fosfat untuk melekat. Serin, treonin dan tirosin adalah substrat potensial untuk protein kinase.
Ada kinase yang hanya dapat menempel pada satu substrat tertentu dan lainnya dapat menempel pada ketiganya sekaligus. Serin adalah substrat yang paling umum digunakan. Kinase spesifik dinamai sesuai dengan substrat yang cocok, seperti tirosin kinase, yang cocok dengan substrat tirosin.
Situs pengikatan kinase ekstraseluler di sekitar asam amino juga mencakup protein faktor pertumbuhan. Inisialisasi dan regulasi siklus sel melibatkan faktor pertumbuhan. Kinase dan faktor pertumbuhan mengoperasikan tindakan seluler seperti sakelar hidup dan mati.
Penambahan gugus fosfat selama fosforilasi kinase mengubah bentuk dan kerja protein. Ini mengaktifkan, atau mengaktifkan, tindakan seluler. Saat aksi selesai, gugus fosfat yang ditambahkan dihilangkan untuk mematikan aksi. Sebuah kinase bermutasi dapat mengganggu proses ini dan menyebabkan tindakan seluler menjadi tidak diatur.
Disfungsi reseptor tirosin kinase selama proses fosforilasi kinase dapat menyebabkan pembelahan dan pertumbuhan sel yang tidak terkendali. Hal ini berpotensi menyebabkan tumbuhnya onkogen yang mengubah sel normal menjadi sel kanker. Ada kelas obat kanker yang disebut inhibitor tirosin kinase yang bekerja untuk memblokir malfungsi pada tirosin kinase yang menyebabkan onkogen.