Gli enzimi della famiglia delle fosfoinositide 3-chinasi (PI3K) svolgono un ruolo centrale nelle vie di segnalazione implicate in numerose funzioni cellulari, quali la motilità, l'apoptosi, la regolazione del ciclo cellulare.PI3Ks agiscono mediante la fosforilazione di un gruppo idrossile dei fosfatidilinositoli di membrana; sebbene i fosfatidilinositoli rappresentino solo una ridotta percentuale dei fosfolipidi di membrana, giocano un ruolo centrale nella traduzione del segnale.Una molecola di inositolo contiene tre differenti idrossidi che possono essere fosforilati; dalla combinazione dei siti fosforilati vengono generati i differenti fosfatidilinositoli, ognuno caratterizzato da una funzione specifica e classificati in Monofosfoinositidi, Bifosfoinositidi, Trifosfoinositidi (o PIP3).La famiglia delle PI3K è stata suddivisa in quattro classi, denominate classe I, II, III, IV; la classe I è stata a sua volta suddivisa in classe IA e IB. 49 Nelle PI3Ks si riscontra la presenza di quattro regioni di omologia, formate da domini di rilevante importanza sia strutturale sia funzionale: il dominio chinasico, il dominio a elica, coinvolto in diverse interazioni intermolecolari, il dominio RBD, responsabile del legame con Ras e il dominio C2, necessario per il legame con la membrana citoplasmatica.Il dominio chinasico è presente in tutti i membri della famiglia e in altre proteine coinvolte nelle vie di segnalazione dipendenti da PI3K. Il cuore del dominio catalitico è la regione più conservata tra le diverse PI3K, è a livello di questo dominio che si trova il sito di legame per l'ATP; il loop catalitico contiene anche un sito di legame per gli ioni metallici, cofattori dell'attività enzimatica di PI3Ks (PI3Kγ, per esempio, è attiva in presenza degli ioni Ca 2+ e Mg 2+ ). Le attività protein e lipide chinasica sono separabili e dipendono da strutture diverse del dominio catalitico.Il secondo dominio, il dominio a elica, è presente in tutti i membri della famiglia e in tutti gli enzimi con attività lipide chinasica.La terza regione corrisponde al dominio C2, che svolge un ruolo importante nella localizzazione della proteina a livello delle membrane contenenti fosfoinositidi. 50,51 Il dominio C2 è quello responsabile della diversa localizzazione delle molecole di questa classe.Il dominio RBD (Ras Binding Domain) è caratteristico delle isoforme di classe I e II, l'interazione di questo dominio con Ras è di tipo polare, reversibile, transitorio.Esistono due inibitori delle PI3K comunemente usati: la wortmannina e LY294002, entrambi sono permeabili alla membrana cellulare. Molti dei lavori legati allo studio di PI3K nei diversi processi cellulari sono stati svolti utilizzando questi inibitori, che però non distinguono fra le diverse isoforme di PI3K di classe I, II, III.Queste molecole agiscono come inibitori competitivi del sito di legame per l'ATP.La wortmannina è un metabolita fungicida che inibisce l'attività lipide e tirosin chinasica dell'enzima in modo irreversibile; LY294002 è invece un derivato sintetico della quercetina, con un potere inibitorio dell'attività lipide chinasica a concentrazioni in cui non è ancora attivo sull'attività protein chinasica. 49 