蛋白激酶（Protein Kinases）是催化蛋白质磷酸化的酶，参与调控细胞生长、分化、凋亡等关键细胞过程。在人体中已发现518种激酶（约50个家族），形成了错综交错的网络，在生命活动中起着广泛调节作用。颠覆传统认知，近年来研究发现激酶在基因表达、DNA修复、肿瘤微环境重塑中发挥关键作用。蛋白激酶发生突变、缺失导致其活性或表达水平异常，造成相应疾病发生，如炎症、肥胖、自身免疫性疾病、神经退行性疾病、心血管系统疾病等，其中癌症占比高。蛋白激酶已成为重要的药物靶点之一。
不同类型的细胞因子受体和免疫识别受体（如TCR、BCR、FcR等）通过与配体结合被激活，然后与激酶连接，参与细胞信号传导，调控众多细胞内的生理活动，包括新陈代谢、细胞骨架重建、细胞运动等。通过磷酸化作用参与组蛋白和DNA修饰，从而改变染色质结构并直接调节基因转录。如PKM2的激酶活性通过磷酸化组蛋白H3，调节基因表达。此外，一些激酶还可通过甲基化、乙酰化、琥珀酰化以及糖基化等调节染色质构象，进而影响基因表达。糖酵解酶丙酮酸激酶M2（PKM2）可以磷酸化纺锤体组装蛋白Bub3，调节染色体分离和有丝分裂检查点。在细胞核中，PKM2磷酸化CtBP相互作用蛋白（CtIP），增加DNA双链断裂处CtIP的招募，促进DNA断裂末端的损伤修复。直接调节细胞增殖和存活中的关键信号通路，如雷帕霉素的PI3K-AKT-mTOR通路、Raf-MEK-ERK通路、IKK-NF-κB通路和TGF-β通路。在肿瘤发生发展中，磷酸化不同的蛋白底物，影响肿瘤进程。如己糖激酶2(HK2)磷酸化IκBα以促进PD-L1的表达和肿瘤免疫逃逸。PKM2通过调节肿瘤细胞外泌体分泌参与肿瘤微环境的重塑。PKM2磷酸化突触体相关蛋白23（SNAP-23），进而形成复合小体以促进肿瘤细胞中的外泌体释放。2001年，蛋白激酶抑制剂格列卫（Gleevec，imatinib）首次获得FDA批准上市，预示着蛋白激酶抑制剂在肿瘤学和其它治疗领域的兴起，这也是靶向抗癌疗法的重要突破。目前已有多项激酶相关药物进入临床试验阶段，Nature Reviews Drug Discovery 期刊近期发表的一篇综述论文对全球激酶临床研究进行了统计分析。蛋白激酶的研究虽然已经取得良好的成果，依旧任重而道远。目前对蛋白激酶的调控机制研究还不够深入，比如激酶/底物的选择和识别以及与其它蛋白质的相互作用仍未完全明确。此外乙酰化、甲基化等表观遗传修饰也在生命活动调控中发挥重要作用，也需要进一步深入。在临床应用上，蛋白激酶研究有助于开发出更精准、有效的疾病靶向治疗策略。机遇与挑战并存，蛋白激酶研究在未来疾病治疗中具有极大潜力，也需要我们坚持不懈的深入探索。
