CPK - Creatina Quinase: Estrutura e Função

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CPK – Creatinofosfoquinase ou Creatina Quinase-2.7.3.2
Estrutura: 
A estrutura cristalina da creatina quinase muscular humana foi determinada pelo método de substituição molecular e refinada a uma resolução de 3,5A. As estruturas do monómero e do dímero são muito semelhantes às das outras estruturas conhecidas na família da creatina quinase. Dois tipos de dímeros, um com um eixo de simetria duplo não cristalográfico e outro com um eixo de simetria duplo cristalográfico, foram encontrados simultaneamente no cristal. Estes dímeros formam uma estrutura infinita de "dupla hélice" ao longo de um eixo 3 (1) cristalográfico longo incomum. É uma enzima citosólica ou associada a estruturas das miofibrilas Os citosólicos CKs( MMCK e BBCK) estão altamente conservados em suas seqüências e compartilham uma estrutura terciária quase sobreponível. Eles existem como um dímero em solução, com cada sub unidade composta por dois domínios: um domínio terminal N menor, contendo apenas alfa-hélices e um domínio terminal C maior, com estruturas secundárias como alfa-hélice e folhas-beta. A região ativa da enzima está localizada na abertura formada pelos dois domínios, o que facilita tanto a entrada de substratos quanto de inibidores.
ESTRUTURA DE CRISTAL DE CREATINA QUINASE DE MÚSCULO HUMANO 
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	Polímero
	Função Molecular
	Processo Biológico
	Componente Celular
	QUINASE DE CREATINA, 
	Ligação de nucleotídeos
Atividade catalítica
Atividade de Creatina Quinase
Ligação proteica
Ligação ATP
Atividade de Kinase
Atividade de transferase
Transferência de Atividade Transferase Fósforo Contendo Grupos
	Processo Metabólico da Creatina
Fosforilação
Processo Biossintético da Fosfocreatina
	Citoplasma
Citosol
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Função: 
Catalisa de forma reversível a transferência de fosfato entre o ATP e vários fosfogenios (por exemplo, fosfato de creatina). As isoenzimas da creatina quinase desempenham um papel central na transdução de energia em tecidos com grandes demandas de energia flutuantes, como músculo esquelético, coração, cérebro e espermatozóides.
 É uma enzima que desempenha um importante papel na regulação do metabolismo dos tecidos contráteis, como os músculos esquelético e cardíaco, sendo encontrada em elevadas concentrações nesses tecidos, assim como no cérebro. A CK funciona como um catalisador, isto é, ela acelera uma reação bioquímica. A sua principal função nas células é a de adicionar um grupo de fosfato à creatina (Cr), tornando-a numa molécula de fosfocreatina (PCr) . A fosfocreatina é utilizada pelo organismo para fornecer energia (ATP) às células. Mas, a sua ação não fica por aqui. Durante o processo de degeneração muscular, as células musculares quebram e libertam o seu conteúdo para a corrente sanguínea, incluindo a CK.
Reação catalisada: 
ATP + creatina = ADP + fosfocreatina (Fosfotransferases com um grupo nitrogenado como receptor).
A CK catalisa a conversão da creatina e consome trifosfato de adenosina (ATP) para criar fosfocreatina (PCr) e difosfato de adenosina (ADP). Esta reação da enzima CK é reversível e, assim, o ATP pode ser gerado a partir de PCr e ADP. 
Em tecidos e células que consomem ATP rapidamente (músculo esquelético, cérebro, fotorreceptores da retina, células ciliadasdo ouvido interno, espermatozóides e músculo liso) a fotocreatina serve como um reservatório de energia para regeneração rápida no lugar, bem como para transporte de energia intracelular pelo circuito fosfocreatina. Isso torna essa enzima importante para esses tecidos. 
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Localização celular: A CPK é uma enzima intracelular que se localiza no citoplasma e citosol. É encontrado em maior proporção no músculo esquelético, músculo cardíaco e cérebro. 
Nas células, as enzimas CK citosólicas consistem de duas subunidades, que podem ser tanto B (do tipo cerebral) ou M (tipo muscular). Existem, portanto, três tipos de isoenzimas: CK-MM, CK-BB e CK-MB. Os genes para essas subunidades estão localizados em diferentes cromossomos: B em 14q32 e M em 19q13. Além desses três isoformas do CK citosólico, existem outras duas isoenzimas de creatina quinase mitocondrial, as formas ubíqua e sarcomérica. A identidade funcional das duas últimas isoformas da CK mitocondrial é um octâmero, sendo cada uma constituída por quatro dímeros.
Enquanto a creatina quinase mitocondrial está diretamente envolvida na formação de fosfo-creatina do ATP mitocondrial, a CK citosólica regenera ATP a partir de ADP, usando PCr. Isso acontece em sítios intracelulares onde o ATP é usado na célula, com o CK atuando como um regenerador in situ de ATP.
Importância biológica: 
É uma enzima que desempenha um importante papel regulador no metabolismo dos tecidos contráteis. O exame creatinofosfoquinase (CPK) é útil para ajudar no diagnóstico de doenças como infarto, insuficiência renal ou pulmonar, dentre outras. Essa enzima é subdividida em três tipos de acordo com a sua localização:
CPK 1 ou BB: Pode ser encontrada nos pulmões e no cérebro, principalmente;
CPK2 ou MB: É encontrada no músculo cardíaco e por isso pode ser utilizada como marcador de infarto, por exemplo;
CPK3 ou MM: Está presente em o tecido muscular e representa 95% de todas as creatinofosfoquinases (BB e MB)
Os valores de referência de CPK podem variar de acordo com a idade, gênero e laboratório coletado, variando entre:
Mulheres: 22,0 a 199,0 U/L;
Homens: 22,0 a 334,0 U/L.
O aumento da concentração da enzima creatinofosfoquinase pode indicar:
	 
	CPK alta
	CPK baixa
	CPK BB
	Infarto, AVC, tumor no cérebro, convulsões, insuficiência pulmonar
	--
	CPK MB
	Inflamação cardíaca, lesão no peito, choque elétrico, em caso de desfibrilação cardíaca, cirurgia ao coração
	--
	CPK MM
	Lesão por esmagamento, exercício físico intenso, longa imobilização, uso de drogas ilícitas, inflamação no corpo, distrofia muscular, após eletromiografia
	Perda de massa muscular, caquexia e desnutrição
	CPK TOTAL
	Ingestão exagerada de bebidas alcoólicas, devido ao uso de remédios como anfotericina B, clofibrato, etanol, carbenozolona, halotano e succinilcolina administrados juntos, intoxicação com 
	
Constantes cinéticas: 
É uma enzima citoplasmática, sujeita a uma rápida liberação na circulação como resultado de uma pequena lesão.
 A creatina quinase mitocondrial (Ckm) está presente no espaço inter-membranas da mitocôndria, onde ela regenera fosfocreatina (PCr) a partir de ATP gerado mitocondrialmente e creatina (Cr) importada do citosol. Além das duas formas de isoenzimas do CK mitocondrial, que são, ubíqua mtCK (presente em tecidos não-musculares) e sarcomérica mtCK (presente em músculos sarcoméricos), existem três isoformas do CK citosólico presentes no citosol, a depender do tecido. Enquanto o MM-CK é expressado no músculo sarcomérico (esquelético e cardíaco), o MB-CK é expressado no músculo cardíaco, e o BB-CK é expressado no músculo liso e na maioria dos tecidos não musculares. As creatinas quinase mitocondriais e citosólicas estão conectadas pelo chamado transporte ou circuito PCr/Cr. O PCr gerado pela mtCK na mitocôndria é transportado para a CK citosólica que está acoplada ao ATP – processos dependentes, como por exemplo ATPases, tais quais, actiomiosina ATPase e cálcio ATPase, envolvidas na contração muscular, e ATPase sódio-potássio, envolvida na retenção de sódio pelos rins. O complexo citosólico CK aceita o PCr transportado através da célula e usa o ADP para regenerar ATP, que pode então ser usado como fonte de energia pelas ATPases (a CK é associado intimamente com as ATPases, formando um microcompartimento funcionalmente acoplado). O PCr não é somente um armazenador de energia, mas também uma forma de transporte celular de energia entre sítios subcelulares produtores de energia (ATP) - como mitocôndria e glicólise – e utilizadores de energia (ATPases). Assim, a CK melhora a contratilidade da musculatura lisa, cardíaca e esquelética,além de estar envolvida na geração de pressão sanguínea. Alguns medicamentos como anfotericina B, clofibrato, etanol, carbenozolona, halotano e succinilcolina administrados juntos, intoxicação com barbitúricos aumentam o CK. 
Referências Bibliográficas
https://pt.wikipedia.org/wiki/Creatinofosfoquinase
https://medicoresponde.com.br/tag/cpk/
https://www.tuasaude.com/exame-cpk/
http://portaldocoracao.com.br/cpk-creatinofosfoquinase-exame-laboratorial/
https://www.prozis.com/blog/pt-pt/o-que-e-a-creatina-quinase-e-qual-o-seu-papel-na-musculacao/
https://www.uniprot.org/uniprot/P12277#expression
https://www.rcsb.org/pdb/explore/macroMoleculeData.do?structureId=1I0E