La miosina catena leggera chinasi (MLCK) è una serina/treonina chinasi calcio/calmodulina dipendente, appartenente alla superfamiglia delle immunoglobuline. Fosforila le catene leggere regolatrici della miosina della *miosina II, per facilitare il legame della miosina con l’*attina e quindi aiutare la contrattilità. Il suo ruolo nei tessuti contrattili è ben stabilito, mentre si sa relativamente meno sulla sua funzione contrattile nelle cellule non muscolari. Il gene MLCK stesso è spliced alternativamente in diversi trascritti non muscolari e muscolari lisci.
Funzioni di MLCK
MLCK è attivato dalla calmodulina in risposta ad un aumento del calcio intracellulare. Continua poi a fosforilare le catene leggere di miosina di regolazione ai residui di serina 19 e treonina 18. Queste fosforilazioni aumentano l’attività ATPasi della miosina attivata dall’actina e quindi promuovono la contrazione guidata dalla miosina. Si dovrebbe tuttavia notare che MLCK stessa ha anche attività di legame all’actina, attraverso il suo dominio terminale N. La sua capacità di legare specificamente i miofilamenti coinvolge tre ripetizioni della sequenza di consenso, DFRXXL, all’interno del suo dominio terminale N.
Schema della miosina catena leggera chinasi. 12-RRs = 12-residue long repeats; KD = dominio della chinasi
Nelle cellule non muscolari l’attivazione MLCK della miosina II è implicata in una vasta gamma di processi cellulari, tra cui la diffusione cellulare, la migrazione e la citochinesi, così come processi specifici del tipo di cellula come la crescita dei neuriti e la morfogenesi delle piastrine (come rivisto in ). Va notato che non tutte le cellule richiedono un aumento del calcio intracellulare per indurre motilità o cambiamenti morfogenetici e in questi casi il ruolo di MLCK non è chiaro.
Nelle cellule che richiedono un cambiamento nei livelli di calcio intracellulare per promuovere la motilità cellulare, la regolazione MLCK-dipendente è più evidente. Tuttavia, non è facile trarre delle conclusioni generali a causa delle variazioni specifiche del tipo di cellula nel ruolo di MLCK. Per esempio, una diminuzione dei livelli o della funzionalità di MLCK è nota per compromettere la motilità cellulare. Tuttavia, negli eosinofili, anche se la motilità è compromessa, la formazione di lamellipodi persiste, a differenza delle cellule muscolari lisce dove sia la motilità che la formazione di lamellipodi sono inibite.
Durante la mitosi, la cellula subisce cambiamenti significativi nella morfologia che richiedono riorganizzazioni su larga scala del citoscheletro. Per esempio, durante la formazione del solco di clivaggio alla fine della metafase. La miosina II è nota per essere parte integrante di questo processo come componente dell’anello contrattile e come tale è strettamente regolata attraverso la fosforilazione delle sue catene leggere di regolazione (come rivisto in ). MLCK si localizza nella zona mediana del fuso durante la tarda metafase e si attiva al massimo attraverso il legame calcio/calmodulina quando i solchi di clivaggio iniziano a penetrare. È quindi ben posizionato per regolare i riarrangiamenti citoscheletrici dipendenti dalla miosina II durante l’ingressione, anche se altre chinasi come ROCK (Rho-associated protein kinase) e citron kinase sono probabilmente anche a contribuire.
Oltre alle principali isoforme MLCK le cui funzioni sono state discusse sopra, il gene MLCK codifica telokin, noto anche come proteina correlata alla chinasi (KRP). La telokina è generata utilizzando un promotore che si trova in una regione intronica vicino all’estremità 3′ del gene MLCK. Questo genera un prodotto genico troncato identico alla terminazione C di MLCK. La telokina, di cui sono note due isoforme, è espressa esclusivamente nella muscolatura liscia e stabilizza la miosina non fosforilata.