1951年发现，胸苷(Thd) 与DNA合成的关联；
1956年的报告指出，Thd参与DNA合成前，必须磷酸化；
1958-60年，TK1被分离和部分的纯化以后，Thd磷酸化由该酶催化的事实也得到证实。；
1960s，研究发现，TK以多种同工酶形式存在于各种不同的原核和真核生物中。这两种同工酶原命名为“胚胎”（fetal）TK和“成人”（adult）TK，因为其中一种同工酶大量存在于胚胎。很快我们研究得知，胚胎TK是与细胞的分裂相关，存在于细胞质中，反之，成人TK存在于线粒体中，它的表达与细胞周期无关。前者称为TK1（细胞质胸苷激酶），后者称为TK2（线粒体胸苷激酶）。自从它们的发现以来，TK同工酶引起了广泛的关注，各种涉及TK各个方面的论文纷纷出版。
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