Thymidinkinase

Die Thymidinkinase (TK) ist dasjenige Enzym in allen Lebewesen, das Desoxythymidin zu Desoxythymidinmonophosphat (dTMP) umwandelt. Es ist daher essentiell beim Aufbau der DNA. Insbesondere proliferierende Zellen in der Interphase produzieren dieses Enzym. Die Mitochondrien in Eukaryoten-Zellen haben eine eigene Variante die nicht Zellzyklus-reguliert ist.^[1][2]

Thymidinkinase
Thymidinkinase tetramer, Leishmania major nach PDB 4UXJ
Vorhandene Strukturdaten: 1w4r, 1xbt, 2orv
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	234 Aminosäuren
Bezeichner
Gen-Name	TK1
Externe IDs	OMIM: 188300 UniProt P04183 MGI: 98763
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	2.7.1.21, Kinase
Reaktionsart	Phosphorylierung
Substrat	ATP + Thymidin
Produkte	ADP + Thymidin-5'-phosphat
Vorkommen
Homologie-Familie	Thymidinkinase
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen

Katalysierte Reaktion

+ ATP → + ADP

Desoxythymidin reagiert mit ATP zu dTMP und ADP. Aus dem Nukleosid wurde also das Nukleotid, welches um durch eine DNA-Polymerase in DNA eingebaut zu werden, noch durch eine Thymidilatkinase in Thymidindiphosphat und weiter durch eine Nucleosiddiphosphatkinase in Thymidintriphosphat umgesetzt werden muss.

Trotz ihres Namens sind Thymidinkinasen vieler Organismen relativ unspezifisch. So können auch Cytosin und Uridin, sowie deren Desoxyderivate, und auch Guanosin-Analoga wie Aciclovir phosphoryliert werden.^[3]

Bedeutung in der Medizin

Da die Thymidinkinase (TK) ein Enzym ist, das am Einbau des Nukleosids Thymidin in die DNA beteiligt ist, ist ihre Konzentration ein Maß für die Teilungsaktivität von Zellen. Insbesondere bei malignen Erkrankungen des blutbildenden und lymphatischen Systems liegt ihr Wert über dem Normalwert von <5 U/l und ist somit ein Tumormarker, der bei akuten und chronischen Leukämien, bei Non-Hodgkin-Lymphomen sowie dem multiplen Myelom eine Aussage über den Fortschritt und die Prognose der Erkrankung geben kann. Im Labor wird die TK über die Radioimmunassay (RIA) bestimmt.^[4]