激酶家族：从分类到关键靶点，一文读懂！

2026-04-10 11:22:37, 小 M MedChemExpress (MCE)

有一类关键蛋白——激酶——作为细胞信号的“分子开关”，其功能异常与多种重大疾病直接相关，也因此成为药物研发中备受瞩目的“明星”靶点。本文将带您系统梳理激酶的核心家族分类，并解析其作为关键治疗靶点的价值！

Section.01

激酶组分类

人类基因组编码的激酶统称为激酶组,对人类激酶组的系统性认知，是靶向药物开发的基石。

根据 Manning 团队的开创性研究，人类蛋白激酶组包含 518 个成员^[1]。后续研究进一步扩展了这一图谱，将更多非典型激酶 (aPKs) 纳入其中，目前在 KinBase 等权威数据库中注释的蛋白激酶总数已达 538 种。

理解如此庞大的激酶家族，可从两个相互关联的维度入手：一是根据其催化的生化反应——磷酸化什么底物？；二是根据其蛋白结构的进化关系与序列同源性——属于哪个家族？

一、根据磷酸化底物分类

根据其作用的底物类型，激酶主要可分为四类：蛋白激酶、脂质激酶、碳水化合物激酶和核酸激酶。其中，蛋白激酶因其成员数量最多、调控网络最复杂、与疾病发生发展的关联最为直接，成为药物研发的绝对焦点。通常所说的“激酶靶点”，绝大多数即指蛋白激酶。

表1. 根据磷酸化底物对激酶分类^[1]。

二、根据序列与进化导向分类

基于对激酶催化结构域序列与功能的系统研究，人类激酶组又可分为两大范畴：典型蛋白激酶 (ePKs) 与非典型蛋白激酶 (aPKs)。

典型蛋白激酶的共同特征是拥有一个同源且催化机制明确的真核蛋白激酶结构域。30 年前，一篇里程碑式的文章发表了首个蛋白激酶 (蛋白激酶 A, PKA) 的晶体结构，该结构揭示了蛋白激酶保守的结构核心，约 250-300 个氨基酸组成，包含一个 β-折叠为主的 N 端小叶和一个 α-螺旋为主的 C 端小叶，ATP 分子就结合在两者之间的裂隙中^[2][3]。

图 1. 激酶结构域的关键结构特征^[2]。

该结构域由 N 端叶 (橙色) 和 C 端叶 (绿色) 组成，两者通过铰链序列连接。ATP 结合位点 (红色) 位于两个叶的界面处。

根据该结构域的序列相似性，可进一步划分为八个主要家族：TK、TKL、STE、CK1、AGC、CAMK、CMGC 和 RGC。这些家族构成了细胞信号转导的核心框架。非典型蛋白激酶虽具有激酶活性，但其催化结构域与典型激酶不同，体现了激酶在进化过程中的功能多样性，其中包含 PI3K、mTOR 等多个关键药物靶点^[4][5][6]。

表2. 根据催化结构域的序列相似性与系统进化关系对激酶分类^[4][5][6]。

Section.02

激酶抑制剂

正因激酶的异常活化与重大疾病密切相关，针对它的靶向药物开发取得了空前成功。

激酶的分类不仅阐明其生物学功能，更直接指引了药物开发方向。2025 年 11 月 Nature Reviews Drug Discovery 期刊发文，FDA 批准了第 100 个小分子激酶抑制剂^[18]。这标志着这类药物发展进入新阶段。

图 2. FDA 激酶抑制剂批准情况，按年份和治疗领域划分^[18]。

如何查询最权威的实时信息?

1. 美国 FDA 官方数据库 (Drugs@FDA)：可使用“激酶抑制剂”等关键词进行搜索。

2. 专业统计机构：如 Blue Ridge Institute for Medical Research (BRIMR) 网站，会定期更新并列出所有获批的蛋白激酶抑制剂清单。

根据统计分析，这些药物的靶点分布呈现出明显集中的特点，主要集中在少数几个关键的激酶家族上^[19]。

表3. 获批激酶抑制剂的靶点分布^[19]。

总的来说，已获批激酶抑制剂的靶点分布高度集中于驱动癌症和自身免疫性疾病的关键信号通路上，尤其是酪氨酸激酶家族。

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