Myosin light chain kinase (MLCK) är ett kalcium/kalmodulinberoende serin/treoninkinas som tillhör immunoglobulin superfamiljen. Det fosforylerar de regulatoriska myosinljuskedjorna hos *myosin II, för att underlätta myosinbindningen till *actin och därmed underlätta kontraktiliteten. Dess roll i kontraktila vävnader är väletablerad, medan man vet jämförelsevis mindre om dess kontraktila funktion i icke-muskelceller. MLCK-genen i sig själv är alternativt splicad i flera transkript för icke-muskelceller och glatta muskler.
MLCK:s funktioner
MLCK aktiveras av calmodulin som svar på en ökning av intracellulärt kalcium. Den fortsätter sedan att fosforylera reglerande myosinljuskedjor vid resterna serin 19 och threonin 18 . Dessa fosforyleringar ökar ATPasaktiviteten hos aktinaktiverat myosin och främjar därmed myosindriven kontraktion. Det bör dock noteras att MLCK självt också har aktinbindande aktivitet via sin N-terminala domän . Dess förmåga att binda myofilament specifikt involverar tre upprepningar av konsensussekvensen DFRXXL i dess N-terminala domän.
Schematisk bild av Myosin light chain kinase. 12-RRs = 12-residue long repeats; KD = kinasdomän
I icke-muskelceller är MLCK-aktivering av myosin II involverad i ett brett spektrum av cellulära processer, inklusive cellspridning, migration och cytokinesis, samt celltypsspecifika processer som neuritutväxt och trombocytmorfogenes (som granskats i ). Det bör noteras att inte alla celler kräver en ökning av intracellulärt kalcium för att inducera motilitet eller morfogenetiska förändringar och i dessa fall är MLCK:s roll oklar.
I celler som faktiskt kräver en förändring av intracellulära kalciumnivåer för att främja cellmotilitet är MLCK-beroende reglering tydligare. Det är dock inte lätt att dra generella slutsatser på grund av celltypsspecifika variationer i MLCK:s roll. Det är till exempel känt att minskade nivåer eller funktionalitet av MLCK försämrar cellmotiliteten. Men i eosinofiler, även om motiliteten är nedsatt, kvarstår lamellipodia-bildningen, till skillnad från i glatta muskelceller där både motiliteten och lamellipodia-bildningen hämmas.
Under mitos genomgår cellen betydande förändringar i morfologin, vilket kräver storskaliga omorganiseringar av cytoskelettet. Till exempel; under bildandet av klyvningsfåran i slutet av metafas. Myosin II är känt för att vara en integrerad del av denna process som en komponent i den kontraktila ringen och regleras därför noggrant genom fosforylering av dess reglerande lätta kedjor (se ). MLCK lokaliseras till spindelns mittzon under sen metafas och aktiveras maximalt genom kalcium/kalmodulin-bindning när klyvningsfårorna börjar tränga in. Den är därför väl lämpad att reglera myosin II-beroende cytoskeletalomläggningar under ingression, även om andra kinaser som ROCK (Rho-associerat proteinkinas) och citronkinas sannolikt också bidrar .
Förutom de större MLCK-isoformerna vars funktioner har diskuterats ovan kodar MLCK-genen för telokin, även känt som kinasrelaterat protein (KRP). Telokin genereras med hjälp av en promotor som ligger inom en intronisk region nära 3′-änden av MLCK-genen. Detta genererar en trunkerad genprodukt som är identisk med MLCK:s C-terminus. Telokin, som det finns två kända isoformer av, uttrycks uteslutande i glatt muskulatur och stabiliserar ofosforylerat myosin.