CAMK - CAMK

Ca 2+ / кальмодулин-зависимая протеинкиназа
Идентификаторы
ЕС нет. 2.7.11.17
№ CAS 97350-82-8
Базы данных
IntEnz Просмотр IntEnz
BRENDA BRENDA запись
ExPASy Просмотр NiceZyme
КЕГГ Запись в KEGG
MetaCyc метаболический путь
ПРИАМ профиль
Структуры PDB RCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтология Amigo / QuickGO

CAMK , также обозначаемый как CaMK , является аббревиатурой для класса ферментов Ca 2+ / кальмодулин-зависимой протеинкиназы . CAMK активируются увеличением концентрации внутриклеточных ионов кальция (Ca 2+ ) и кальмодулина . При активации ферменты переносят фосфаты из АТФ в определенные остатки серина или треонина в других белках, поэтому они являются серин / треонин-специфическими протеинкиназами . Активированный CAMK участвует в фосфорилировании факторов транскрипции и, следовательно, в регуляции экспрессии отвечающих генов. CAMK также работает, чтобы регулировать жизненный цикл клетки (то есть запрограммированную смерть клетки), перестройку цитоскелетной сети клетки и механизмы, участвующие в обучении и памяти организма.

Типы

Существует 2 общих типа белков САМ-киназы: специализированные и многофункциональные САМ-киназы.

Субстрат-специфические CAM-киназы
имеют только одну мишень, которую они могут фосфорилировать, такую ​​как киназы легкой цепи миозина. В эту группу белков входит САМК III. Больше о CAMKIII можно найти по этой ссылке.
Многофункциональные киназы САМ
имеют несколько мишеней, которые они могут фосфорилировать, и обнаруживаются в процессах, включая секрецию нейротрансмиттеров, метаболизм гликогена и регуляцию различных факторов транскрипции. CAMK II является основным белком в этой подгруппе. Больше о CAMKII можно найти по этой ссылке.

Фосфорилирование субстрата

Рисунок 1: Схема того, как CAMK II становится активным в присутствии кальция или кальмодулина.

Когда концентрация кальция в клетке повышается, киназы САМ насыщаются и связывают максимум четыре молекулы кальция. Это насыщение кальцием активирует киназу и позволяет ей претерпевать конформационные изменения, которые позволяют киназе связываться с ее сайтами-мишенями фосфорилирования. CAMK удаляет фосфатную группу из АТФ, чаще всего с использованием иона Mg 2+ , и добавляет ее к белку CAM, делая его активным. CAM-киназа содержит высококонцентрированную глициновую петлю, где гамма-фосфат из донорной молекулы АТФ легко может связываться с ферментом, который затем использует ион металла для облегчения плавного переноса фосфата к целевому белку. Этот перенос фосфата затем активирует мишень киназы и завершает цикл фосфорилирования.

На рисунке 1 показано, как присутствие кальция или кальмодулина позволяет активировать киназы САМ (САМК II).

Рисунок 2: Графическая иллюстрация неочищенных доменов кальций / кальмодулин-зависимой протеинкиназы 1

Состав

Все киназы имеют общую структуру каталитического ядра, включая сайт связывания АТФ вместе с большим сайтом связывания субстрата. Каталитическое ядро ​​обычно состоит из β-цепей, а сайт связывания субстрата состоит из α-спиралей. Почти все киназы САМ включают множество доменов, включая каталитический домен, регуляторный домен, ассоциативный домен и кальций / кальмодулин-связывающий домен.

CAMK I
как показано на фиг. 2, имеет двухлепестковую структуру, состоящую из каталитического субстрат-связывающего домена и аутоингибиторного домена. Чтобы аутоингибиторный домен стал функциональным, он должен заставить белок конформироваться таким образом, чтобы этот домен полностью блокировал субстратный домен от захвата новых мишеней. На рисунке 2 подробно показаны структура и домены CAMK I.
CAMK II
имеет множество различных форм, наиболее распространенной из которых является CAMK 2A, как показано на фиг. 3. CAMK 2A имеет кольцеобразную кристаллическую структуру, состоящую из более мелких функциональных групп. Эти группы допускают CaM-зависимое фосфорилирование мишеней, но также позволяют структуре автофосфорилировать себя и становиться CaM-независимой, как показано на рисунке 1. Это означает, что как только белок CAMK 2A первоначально активируется кальцием или кальмодулином, он может: в свою очередь, дополнительно активируется, поэтому он не становится неактивным даже без кальция или кальмодулина.
Рисунок 3: Изображение CAMK 2A, который представляет собой форму кальций / кальмодулин-зависимой киназы в ее кристаллической форме.

Члены семьи

Члены класса ферментов CAMK включают, но не ограничиваются:

Псевдокиназы

Псевдокиназы - это псевдоферменты , белки, которые по структуре напоминают ферменты, но не обладают каталитической активностью.

Некоторые из этих псевдокиназ, относящихся к семейству CAMK, включают:

использованная литература