サイクリン依存性キナーゼ4

サイクリン依存性キナーゼ4（サイクリンいぞんせいキナーゼ4、英: Cyclin-dependent kinase 4、略称: CDK4）は、ヒトではCDK4遺伝子にコードされる酵素である。CDK4はサイクリン依存性キナーゼ（CDK）ファミリーに属する。

CDK4
PDBに登録されている構造 PDB オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧 2W96, 2W99, 2W9F, 2W9Z, 3G33, 5FWL, 5FWM, 5FWK
識別子
記号	CDK4, CMM3, PSK-J3, cyclin-dependent kinase 4, cyclin dependent kinase 4
外部ID	OMIM: 123829 MGI: 88357 HomoloGene: 55429 GeneCards: CDK4
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 12番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 57,747,727 bp[1] 終点 57,756,013 bp[1]
RNA発現パターン さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 • トランスフェラーゼ活性 • ヌクレオチド結合 • protein kinase activity • キナーゼ活性 • protein serine/threonine kinase activity • cyclin-dependent protein serine/threonine kinase regulator activity • 血漿タンパク結合 • ATP binding • cyclin binding • cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity • protein-containing complex binding 細胞の構成要素 • 細胞質 • 細胞質基質 • cyclin-dependent protein kinase holoenzyme complex • 核膜 • 膜 • transcription regulator complex • bicellular tight junction • 核質 • 核小体 • perinuclear region of cytoplasm • クロマチン • 細胞核 • cyclin D2-CDK4 complex • 高分子複合体 生物学的プロセス • リン酸化 • response to testosterone • positive regulation of fibroblast proliferation • response to hyperoxia • positive regulation of translation • regulation of cell cycle • 細胞分裂 • タンパク質リン酸化 • lens development in camera-type eye • regulation of cell population proliferation • response to lead ion • 概日リズム • animal organ regeneration • positive regulation of cell population proliferation • positive regulation of cell size • positive regulation of apoptotic process • 遺伝子発現調節 • 細胞周期 • positive regulation of G2/M transition of mitotic cell cycle • 毒性物質への反応 • positive regulation of cell cycle • シグナル伝達 • 多細胞個体の発生 • 有機物への反応 • cellular response to insulin stimulus • regulation of multicellular organism growth • regulation of insulin receptor signaling pathway • regulation of lipid biosynthetic process • regulation of lipid catabolic process • 脂肪組織発生 • cellular response to lipopolysaccharide • cellular response to interleukin-4 • cellular response to phorbol 13-acetate 12-myristate • cellular response to ionomycin • transcription initiation from RNA polymerase II promoter • G1/S transition of mitotic cell cycle • regulation of cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity • negative regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	1019	12567
Ensembl	ENSG00000135446	n/a
UniProt	P11802,F8VZZ0	P30285
RefSeq (mRNA)	NM_052984 NM_000075	NM_009870 NM_001355005
RefSeq (タンパク質)	NP_000066	NP_034000 NP_001341934
場所 (UCSC)	Chr 12: 57.75 – 57.76 Mb	n/a
PubMed検索	[2]	[3]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト 閲覧/編集 マウス

機能

CDK4遺伝子にコードされるタンパク質CDK4は、セリン/スレオニンキナーゼファミリーに属する。このタンパク質は、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのcdc28、分裂酵母Schizosaccharomyces pombeのcdc2の遺伝子産物と高度に類似している。CDK4はプロテインキナーゼ複合体の触媒サブユニットとして機能し、細胞周期のG₁期の進行に重要である。このキナーゼの活性はG₁/S期に限定されており、サイクリンDとCDK阻害因子p16^INK4aによって制御される。このキナーゼはRbタンパク質のリン酸化を担う^[4]。サイクリンD/CDK4複合体はRB1を含むRbタンパク質ファミリーのメンバーをリン酸化して阻害し、G₁/S期の移行を調節する。CDK4はG₁期の初期にRB1の部分的なリン酸化を行い、RB1のリン酸化によって転写因子E2FはRb/E2F複合体から解離する。E2FはG₁期を通じて細胞周期の進行を担う遺伝子群の転写を行う。サイクリンD/CDK4複合体はさまざまな分裂促進・分裂抑制シグナルを統合する主要な因子である。また、細胞周期依存的にSMAD3をリン酸化し、その転写活性を抑制する。サイクリンD/CDK4/CDKN1Bからなる三者複合体は、サイクリンD/CDK4複合体の核への移行と活性のために必要である^[5]。

臨床的意義

CDK4遺伝子の変異は、関連タンパク質であるサイクリンD、p16^INK4a、Rbと同様、さまざまな種類のがんにおいて腫瘍形成に関係している^[4]。CDK4のR24Cの点変異は、悪性黒色腫の患者で最初に同定された。この変異は動物モデルにも導入され、がんを駆動するがん遺伝子としての役割が精力的に研究された。今日では、調節異常をきたしたCDK4は一部のタイプのがんでの治療標的となると考えられており、がんの治療へ向けてさまざまなCDK4阻害剤の臨床試験が行われている^[6][7]。

阻害剤

→詳細は「CDK阻害剤（英語版）」を参照

リボシクリブ（英語版）はCDK4とCDK6の阻害剤で、エストロゲン受容体陽性/HER2陰性の進行性乳がんに対する治療薬としてアメリカ食品医薬品局（FDA）に承認されている^[8]。

相互作用

CDK4は次に挙げる因子と相互作用することが示されている。

• CDC37（英語版）^{[9][10][11][12]}
• CDKN1B^[13][14]
• CDKN2B^[15][16]
• CDKN2C^[9][17]
• CEBPA（英語版）^[18]
• CCND1^{[13][14][19][20][21][22]}
• CCND3^{[13][15][23][24]}
• DBNL（英語版）^[9]
• MyoD（英語版）^[25][26]
• P16^{[9][19][20][22][27][28]}
• PCNA^[20][29]
• SERTAD1（英語版）^[19][28]