Kinaza łańcucha lekkiego miozyny (MLCK) jest zależną od wapnia/kalmoduliny kinazą serynową/treoninową, należącą do nadrodziny immunoglobulin. Fosforyluje ona regulacyjne łańcuchy lekkie miozyny II, aby ułatwić wiązanie miozyny z aktyną i w ten sposób wspomóc kurczliwość. Jej rola w tkankach kurczliwych jest dobrze poznana, podczas gdy stosunkowo mniej wiadomo o jej funkcji kurczliwej w komórkach niemięśniowych. Sam gen MLCK jest alternatywnie spliced do kilku transkryptów nie-mięśniowych i mięśni gładkich.
Funkcje MLCK
MLCK jest aktywowany przez kalmodulinę w odpowiedzi na wzrost wapnia wewnątrzkomórkowego. Następnie przechodzi do fosforylacji regulacyjnych łańcuchów lekkich miozyny przy resztach seryny 19 i treoniny 18. Te fosforylacje zwiększają aktywność ATPazową miozyny aktywowanej przez aktynę i w ten sposób sprzyjają skurczowi napędzanemu przez miozynę. Należy jednak zauważyć, że sama MLCK również posiada aktywność wiązania aktyny poprzez swoją N-końcową domenę. Jego zdolność do specyficznego wiązania miofilamentów obejmuje trzy powtórzenia sekwencji konsensusu, DFRXXL, w obrębie jego domeny N-końcowej .
Schemat kinazy lekkiego łańcucha miozyny. 12-RRs = 12-residue long repeats; KD = kinase domain
W komórkach nie-mięśniowych aktywacja MLCK miozyny II jest zaangażowana w szeroki zakres procesów komórkowych, w tym rozprzestrzenianie się komórek, migrację i cytokinezę, a także procesy specyficzne dla typu komórki, takie jak wyrastanie neurytów i morfogeneza płytek krwi (zgodnie z przeglądem w ). Należy zauważyć, że nie wszystkie komórki wymagają wzrostu wewnątrzkomórkowego wapnia w celu wywołania ruchliwości lub zmian morfogenetycznych i w tych przypadkach rola MLCK jest niejasna.
W komórkach, które wymagają zmiany poziomu wapnia wewnątrzkomórkowego w celu promowania ruchliwości komórek, regulacja zależna od MLCK jest bardziej oczywista. Jednak uogólnienia nie mogą być łatwo wyciągnięte z powodu specyficznych dla danego typu komórek różnic w roli MLCK. Na przykład, wiadomo, że obniżony poziom lub funkcjonalność MLCK upośledza ruchliwość komórek. Jednak w eozynofilach, chociaż ruchliwość jest upośledzona, tworzenie lamellipodiów utrzymuje się, w przeciwieństwie do komórek mięśni gładkich, gdzie zarówno ruchliwość, jak i tworzenie lamellipodiów są zahamowane .
Podczas mitozy komórka przechodzi znaczące zmiany morfologiczne wymagające reorganizacji cytoszkieletu na dużą skalę. Na przykład; podczas tworzenia bruzdy rozszczepienia na końcu metafazy. Wiadomo, że miozyna II jest integralną częścią tego procesu jako składnik pierścienia kurczliwego i jako taka jest ściśle regulowana poprzez fosforylację jej regulacyjnych łańcuchów lekkich (patrz: ). MLCK lokalizuje się w midzonie wrzeciona podczas późnej metafazy i jest maksymalnie aktywowana poprzez wiązanie wapnia/kalmoduliny, gdy bruzdy rozszczepiające zaczynają się wgłębiać. Jest zatem dobrze przygotowana do regulowania zależnych od miozyny II rearanżacji cytoszkieletu podczas ingresji, chociaż inne kinazy, takie jak ROCK (Rho-associated protein kinase) i kinaza cytronowa prawdopodobnie również przyczyniają się do tego.
W dodatku do głównych izoform MLCK, których funkcje zostały omówione powyżej, gen MLCK koduje telokin, znany również jako białko związane z kinazą (KRP). Telokin jest generowany przy użyciu promotora leżącego w regionie intronowym w pobliżu 3′ końca genu MLCK. W ten sposób powstaje okrojony produkt genu identyczny z terminusem C genu MLCK. Telokina, której znane są dwie izoformy, ulega ekspresji wyłącznie w mięśniach gładkich i stabilizuje niefosforylowaną miozynę .