La Cinasa supressora de Ras (KSR, segons les seves sigles en anglès) és una proteïna present tant als invertebrats com als mamífers que actua d'intermediària en diverses vies de senyalització, d'entre les quals les més estudiades són la via MAPK i la AMPK. Mentre que la primera està relacionada amb la transmissió de molts senyals de desenvolupament i creixement, la segona pren importància en el metabolisme energètic. Concretament, la KSR actua com una reguladora positiva d'aquestes vies, afavorint així la fosforilació de les cinases per tal de permetre la correcta transmissió del senyal a través dels missatgers químics.
Tanmateix, és important remarcar que, tot i conèixer-se la seva implicació en aquestes vies no se sap amb plena certesa quin és el seu mecanisme d'actuació, fins al punt que múltiples estudis publicats presenten contradiccions a l'hora de descriure la funció de la proteïna.
Descobriment La KSR va ser identificada als voltants de 1995 a partir d'estudis genètics realitzats en Drosophila melanogaster i Caenorhabditis elegans, on van aïllar la KSR i en van inactivar les mutacions. Això va causar, en ambdós organismes, la supressió d'efectes fenotípics induïts per la Ras activada. El descobriment de la KSR en aquests organismes invertebrats va ser transcendent; era la primera vegada que uns estudis genètics demostraven clares aproximacions bioquímiques per tal d'identificar un nou component en la via Ras. Les seves propietats, tant genètiques com estructurals, són les que van portar a que se l'anomenés cinasa supressora de Ras.
Però tot i que aquests estudis van mostrar la funció de la KSR com a efector positiu de senyalització de Ras, que semblava actuar en la Raf o en una via paral·lela, no es va aconseguir revelar el mecanisme molecular precís pel qual la KSR transmet senyals Ras. Més tard, el suposat domini de cinasa en la KSR va portar a l'especulació de que podia actuar com una altra cinasa en la mateixa via. En aquest context, i tenint en compte les nombroses característiques estructurals pròpies d'una proteïna cinasa de les que consta la KSR, es va especular sobre dues possibilitats: que era una cinasa amb funció en un component de la via Ras anomenat Raf-1 o que era dependent de la via Ras.
No obstant això, s'ha observat en l'actualitat una manca en la KSR de propietats clau de proteïnes cinases ja conegudes i àmpliament estudiades, fet que posa en dubte si realment és un enzim funcional d'aquest tipus. A més, els experiments bioquímics posteriors han sigut inconclusius a l'hora de demostrar que la KSR pugui tenir una activitat cinasa intrínseca. S'ha descobert també que la KSR interacciona amb diferents components de kinase-cascade de MAP, entre ells Raf-1, MEK1/2 i ERK1/2, evidenciant així el seu rol en la senyalització de transducció.
Funció Les cèl·lules interaccionen amb el seu entorn mitjançant la senyalització cel·lular, procés que duen a terme els anomenats missatgers químics i que desemboca a un canvi cel·lular. Aquest procés s'inicia quan una molècula senyalitzadora activa un receptor específic situat a la membrana plasmàtica de la cèl·lula. A partir d'aquí, el senyal es transmet a través de cadenes de molècules integrades per missatgers químics i que es coneixen com a vies de transducció intracel·lular de senyals. Les molècules que transmeten el senyal, que acostumen a ser proteïnes, s'activen i desactiven per mitjà de mecanismes com la fosforilació.
Les funcions més estudiades de les proteïnes KSR són aquelles implicades en les vies MAPK i AMPK, tot i que es disposa de moltes més dades de la seva implicació en la primera via que no pas en la segona. A més, dins la família de les KSR se’n distingeixen dos tipus: la KSR1 i la KSR2. Es coneix que ambdues tenen un efecte diferent en la transmissió de senyals però no se sap amb certesa quines són les diferències, és per això que en molts casos es fa un ús genèric del terme KSR.
Via MAPK La via MAP cinasa, MAPK/ERK o MAPK (cascada de proteïnes cinases activades per mitògens) és una via de senyalització que actua per mitjà de la fosforilació i que regula múltiples funcions com la mitosi, la proliferació o la diferenciació cel·lular. Aquesta via la protagonitzen principalment 4 cinases: Ras, RAF, MEK i ERK. Tanmateix hi ha moltes més proteïnes que estan implicades en aquesta via com a intermediàries entre les quatre cinases, una de les quals és la KSR.
En aquesta via la KSR actua com una proteïna de bastida, és a dir, com un regulador de vies de senyalització. Concretament promou la propagació de senyals a través de la via MAPK coordinant la interacció de RAF amb MEK. El mecanisme concret pel qual la KSR duu a terme aquesta funció no se sap del cert, fins al punt que s'han descrit diferents mecanismes que atribueixen diferents propietats a la proteïna. El que és comú en la majoria de fonts és el següent: les KSR localitzen les proteïnes MEK a la membrana i promouen l'assemblatge d'un complex multiproteic que aproxima les MEK al seu activador (RAF) per continuar la reacció en cadena. Així doncs, les KSR actuen facilitant les reaccions de fosforilació necessàries per la transducció del senyal de la via MAPK. A més, interacciona de manera independent amb cada cinasa, és a dir, disposa d'una part específica d'unió per cadascuna, quedant així una unió KSR/RAF i una altra del tipus KSR/MEK. Per altra banda, alguns estudis afirmen que les proteïnes KSR, a més d'interaccionar de forma directa amb les cinases RAF i MEK, també ho fan amb les proteïnes 14-3-3, les quals regulen la posició intracel·lular de les KSR i donen estabilitat a les seves conformacions actives i inactives, promovent el manteniment d'aquestes en un estat inactiu. Quan la via Ras és activada, les 14-3-3 es desprenen de les KSR i en permeten l'activació. miniatura|403x403px|Esquema de com es transmet el senyal des de RAF a MEK en la via MAPK gràcies a la intervenció de la KSR. miniatura|Representació tridimensional del complex KSR2/MEK1.Tal com es descriu a l'apartat d'estructura de la proteïna, un dels dominis de la KSR presenta una conformació molt semblant al de les cinases, cosa que fa pensar que es tracta d'una cinasa més en la via Ras. Tanmateix els experiments duts a terme amb la finalitat de descobrir la seva funció específica no han pogut demostrar amb plena certesa que es tracti d'un enzim d'aquest tipus, tot i que en alguns estudis es descriu com a tal i se li atribueix una funció fosforilativa mitjançant la qual interaccionaria amb RAF i MEK. No obstant això, altres fonts defineixen aquesta proteïna com una pseudocinasa, és a dir, una proteïna que, al domini propi de les cinases, presenta mutacions en un o més residus requerits per l'activitat catalítica i que acostuma a actuar com una proteïna de bastida. Les pseudocinases presenten activitats diverses en funció de la seva naturalesa i, en el cas de la KSR, es parla d'una activitat catalítica dèbil que empraria per regular l'activació de la proteïna MEK. A partir d'aquí, la via seguida per la pseudocinasa es descriu de manera lleugerament diferent a la comentada anteriorment: la KSR s'associa a la MEK formant el complex KSR2/MEK1 present al citosol, mantenint la MEK inactiva i, per consegüent, evitant-ne la fosforilació. L'aparició de certs senyals com factors de creixement promouen que les proteïnes B-RAF i C-RAF es mobilitizin cap a la membrana i es dimeritzin, activant-se així la C-RAF per acció de la B-RAF. Al seu torn, aquesta activació provoca la mobilització del complex KSR2/MEK1 cap a la membrana, on interacciona amb la B-RAF, interacció que resulta en canvis conformacionals del complex que provoquen l'exposició del segment d'activació de la MEK. Un cop aquest segment és exposat, la C-RAF pot fosforilar-lo i, per consegüent, continua la transmissió de senyal a través de la via. Aquesta segona descripció del funcionament de la KSR defensa que la proteïna duu a terme un paper important en el lliurament de la MEK a la RAF a la membrana plasmàtica però sense arribar a executar la fosforilació per si mateixa. És important destacar que s'ha observat que els dos tipus de KSR dels mamífers, la 1 i la 2, són capaços de formar complexos amb les B-RAF. No obsant això, quan ho fa la KSR1 el que té lloc és una inhibició, i no pas la transmissió de senyal descrita. Això es deu al fet que la KSR1, quan s'uneix a la B-RAF, competeix amb la C-RAF, evitant així que aquesta última fosforilitzi la MEK.
Així doncs, tot i saber-se en quin punt de la via MAPK actua la proteïna KSR i descriure's possibles mecanismes d'actuació, no se sap quin és el mecansime concret mitjançant el qual actua, si ho fa mitjançant la fosforilació de les cinases comentades o bé facilitant la unió d'ambdues cinases, sent aquestes últimes les que duen a terme la fosforilació.
Per altra banda, s'observa com varia la funció de la KSR segons la quantitat de proteïna expressada a la cèl·lula. Quan hi ha una quantitat petita o propera als nivells fisiològics, actua com un efector positiu de la senyalitació de Ras, mentre que quan es troba en excés n'arriba a inhibir la senyalització degut a la formació de complexos no funcionals, efecte que dona nom a la pròpia proteïna. Per tal que la seva eficàcia sigui màxima ha de trobar-se en uns nivells semblants als de les proteïnes amb les que interacciona, propietat que podria significar que la KSR actua com un enzim al·lostèric.
Via AMPK La implicació de la KSR en la via AMPK està molt menys estudiada que l'anterior, com també els mecanismes mitjançant els quals actua. El fet que la KSR actuï en aquesta via comporta que estigui implicada en la homeòstasi energètica. En aquest cas però la implicació de la KSR2 és força major que no pas la de la KSR1, per això la KSR2 és descrita com un regulador del balanç energètic de la cèl·lula que intervé en el metabolisme dels lípids i de la glucosa. Concretament interacciona amb el complex AMPK de manera rellevant, fins al punt que la presència d'uns nivells òptims de KSR2 implica un augment de la captació de glucosa, de l'oxidació dels àcids grassos i de la glicòlisi, agilitzant així l'eficiència del complex; mentre que la seva absència provoca una disminució de la funció d'aquest i, per consegüent, comporta greus conseqüències.
Estructura Per arribar a entendre les funcions i el paper de la KSR com a transductor de senyals cal un estudi de l'estructura d'aquesta proteïna, dels dominis que conté i com afecten aquests al seu correcte funcionament. Com totes les proteïnes, la KSR conté un extrem N-terminal on es troba el grup amino, y un extrem C-terminal on es troba el grup carboxil. Formada per 966 aminoàcids, la regió C-terminal de la KSR conté un domini cinasa (CA5), de manera que es va assumir que tindria les propietats característiques d'aquests enzims. No obstant això, ha estat tema constant de debat el fet de si les proteïnes KSR serien cinases actives, o si no podrien dur a terme les funcions de fosforilació. Finalment, se les ha classificat com a pseudocinases, pel fet que presenten mutacions en aminoàcids necessaris per a l'activitat catalítica. S'ha observat que en les proteïnes KSR dels mamífers la lisina que es necessita per a la fosforilació, present en pràcticament totes les proteïnes cinases estudiades fins al moment i que participa en la unió d'ATP, és substituïda per una arginina en el subdomini II de la CA5, de manera que s'ha proposat que la KSR no presenta activitat catalítica en aquesta classe de vertebrats. A part d'aquesta substitució, el domini cinasa sembla estar ben conservat, de manera que podria ser actiu, però les condicions i/o el substrat perquè es doni la reacció enzimàtica segueixen sent un misteri. La proteïna KSR a mamífers a més té un pes de 105 kDa i presenta dominis d'unió a elements de la ruta ERK. miniatura| Esquema simplificat dels dominis estructurals de la KSR. |272x272px