CAMK - CAMK

Ca 2+ /kinaza białkowa zależna od kalmoduliny
Identyfikatory
Nr WE 2.7.11.17
Nr CAS 97350-82-8
Bazy danych
IntEnz Widok IntEnz
BRENDA Wpis BRENDY
ExPASy Widok NiceZyme
KEGG Wpis KEGG
MetaCyc szlak metaboliczny
PRIAM profil
Struktury WPB RCSB PDB PDBe Suma PDB
Ontologia genów AmiGO / QuickGO

CAMK , pisany również jako CaMK , jest skrótem dla klasy enzymów kinaz białkowych zależnych od Ca2 + /kalmoduliny . CAMK są aktywowane przez wzrost stężenia wewnątrzkomórkowych jonów wapnia (Ca 2+ ) i kalmoduliny . Po aktywacji enzymy przenoszą fosforany z ATP do określonych reszt serynowych lub treoninowych w innych białkach, a więc są kinazami białkowymi specyficznymi dla seryny/treoniny . Aktywowana CAMK bierze udział w fosforylacji czynników transkrypcyjnych, a tym samym w regulacji ekspresji odpowiadających genów. CAMK działa również w celu regulacji cyklu życia komórki (tj. zaprogramowanej śmierci komórki), reorganizacji sieci cytoszkieletu komórki oraz mechanizmów zaangażowanych w uczenie się i pamięć organizmu.

Rodzaje

Istnieją 2 powszechne typy białek kinaz CAM: wyspecjalizowane i wielofunkcyjne kinazy CAM.

Kinazy CAM specyficzne dla podłoża
mają tylko jeden cel, który mogą fosforylować, taki jak kinazy lekkiego łańcucha miozyny. Ta grupa białek obejmuje CAMK III. Więcej na temat CAMKIII można znaleźć pod tym linkiem.
Wielofunkcyjne kinazy CAM
mają wiele celów, które mogą fosforylować i znajdują się w procesach obejmujących wydzielanie neuroprzekaźników, metabolizm glikogenu i regulację różnych czynników transkrypcyjnych. CAMK II jest głównym białkiem w tym podzbiorze. Więcej o CAMKII można znaleźć pod tym linkiem.

Fosforylacja podłoża

Rysunek 1: Diagram przedstawiający, jak CAMK II staje się aktywny w obecności wapnia lub kalmoduliny.

Gdy stężenie wapnia w komórce wzrasta, kinazy CAM stają się nasycone i wiążą maksymalnie cztery cząsteczki wapnia. To nasycenie wapniem aktywuje kinazę i umożliwia jej przejście zmiany konformacyjnej, która umożliwia kinazie wiązanie się z jej miejscami docelowymi fosforylacji. CAMK usuwa grupę fosforanową z ATP, najczęściej przy użyciu jonu Mg 2+ , i dodaje ją do białka CAM, czyniąc je aktywnym. Kinaza CAM zawiera wysoce stężoną pętlę glicyny, w której fosforan gamma z cząsteczki ATP donora jest w stanie łatwo związać się z enzymem, który następnie wykorzystuje jon metalu, aby ułatwić płynny transfer fosforanu do białka docelowego. Ten transfer fosforanu następnie aktywuje cel kinazy i kończy cykl fosforylacji.

Figura 1 pokazuje, w jaki sposób obecność wapnia lub kalmoduliny umożliwia aktywację kinaz CAM (CAMK II).

Rysunek 2: Graficzna ilustracja surowych domen kinazy białkowej zależnej od wapnia/kalmoduliny 1

Struktura

Wszystkie kinazy mają wspólną strukturę rdzenia katalitycznego, w tym miejsce wiązania ATP wraz z większym miejscem wiązania substratu. Rdzeń katalityczny zazwyczaj składa się z nici β, a miejsce wiązania substratu składa się z α-helis. Większość wszystkich kinaz CAM obejmuje różne domeny, w tym: domenę katalityczną, domenę regulatorową, domenę asocjacyjną i domenę wiążącą wapń/kalmodulinę.

CAMK I
jak pokazano na Figurze 2, ma strukturę dwupłatkową, składającą się z katalitycznej domeny wiążącej substrat i domeny autoinhibicyjnej. Aby domena autoinhibicyjna stała się funkcjonalna, musi spowodować konformację białka w taki sposób, że domena ta całkowicie blokuje domenę substratu przed przyjmowaniem nowych celów. Rysunek 2 przedstawia szczegółowo strukturę i domeny CAMK I.
CAMK II
ma wiele różnych form, przy czym CAMK 2A jest najbardziej powszechny, jak pokazano na rysunku 3. CAMK 2A ma strukturę krystaliczną podobną do pierścienia, złożoną z mniejszych grup funkcyjnych. Grupy te pozwalają na zależną od CaM fosforylację celów, ale także pozwalają strukturze na autofosforylację i stanie się niezależną od CaM, jak widać na rycinie 1. Oznacza to, że gdy białko CAMK 2A zostanie początkowo aktywowane przez wapń lub kalmodulinę, może, z kolei dalej się aktywuje, dzięki czemu nie staje się nieaktywny, nawet gdy jest bez wapnia lub kalmoduliny.
Rysunek 3: Obraz CAMK 2A, który jest postacią kinazy zależnej od wapnia/kalmoduliny w postaci krystalicznej.

Członkowie rodziny

Członkowie klasy enzymów CAMK obejmują między innymi:

Pseudokinazy

Pseudokinazy to pseudoenzymy , białka strukturalnie przypominające enzymy, ale pozbawione aktywności katalitycznej.

Niektóre z tych pseudokinaz, które są związane z rodziną CAMK, obejmują:

Bibliografia