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
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).
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.
Członkowie rodziny
Członkowie klasy enzymów CAMK obejmują między innymi:
- CAMKI
- CAMKII
- CAMKIII
- CAMKIV
- CAMKV CaM związany z kinazą podobną do pęcherzyków
- SCAMK
- Kinaza białkowa zależna od Ca2+/kalmoduliny
Pseudokinazy
Pseudokinazy to pseudoenzymy , białka strukturalnie przypominające enzymy, ale pozbawione aktywności katalitycznej.
Niektóre z tych pseudokinaz, które są związane z rodziną CAMK, obejmują: