CAMK - CAMK

CAMK , também escrito como CaMK , é uma abreviatura para a classe de enzimas da proteína quinase dependente de Ca ²⁺ / calmodulina . CAMKs são ativados por aumentos na concentração de íons de cálcio intracelular (Ca ²⁺ ) e calmodulina . Quando ativadas, as enzimas transferem fosfatos de ATP para resíduos de serina ou treonina definidos em outras proteínas, de modo que são proteínas quinases específicas de serina / treonina . CAMK ativado está envolvido na fosforilação de fatores de transcrição e, portanto, na regulação da expressão de genes respondentes. CAMK também funciona para regular o ciclo de vida celular (ou seja, morte celular programada), rearranjo da rede citoesquelética da célula e mecanismos envolvidos na aprendizagem e memória de um organismo.

Tipos

Existem 2 tipos comuns de proteínas CAM quinase: CAM quinases especializadas e multifuncionais.

CAM Quinases específicas de substrato

têm apenas um alvo que podem fosforilar, como as quinases de cadeia leve da miosina. Este grupo de proteínas inclui CAMK III. Mais sobre o CAMKIII pode ser encontrado neste link.

CAM Quinases multifuncionais

têm vários alvos que podem fosforilar e são encontrados em processos que incluem a secreção de neurotransmissores, o metabolismo do glicogênio e a regulação de vários fatores de transcrição. CAMK II é a proteína principal neste subconjunto. Mais sobre o CAMKII pode ser encontrado neste link.

Fosforilação de substrato

Figura 1: Diagrama de como o CAMK II se torna ativo na presença de cálcio ou calmodulina.

Uma vez que as concentrações de cálcio nas células aumentam, as cinases CAM tornam-se saturadas e ligam no máximo quatro moléculas de cálcio. Esta saturação de cálcio ativa a quinase e permite que ela passe por uma mudança conformacional que permite que a quinase se ligue aos seus locais de fosforilação. CAMK remove um grupo fosfato do ATP, normalmente usando um íon Mg ²⁺ , e o adiciona à proteína CAM, tornando-o ativo. A CAM quinase contém uma alça de glicina altamente concentrada onde o gama-fosfato da molécula de ATP doadora é facilmente capaz de se ligar à enzima que então utiliza o íon metálico para facilitar uma transferência suave de fosfato para a proteína alvo. Essa transferência de fosfato então ativa o alvo da quinase e completa o ciclo de fosforilação.

A Figura 1 mostra como a presença de cálcio ou calmodulina permite a ativação de CAM quinases (CAMK II).

Figura 2: Ilustração gráfica dos domínios brutos da proteína quinase 1 dependente de cálcio / calmodulina

Estrutura

Todas as quinases têm uma estrutura comum de um núcleo catalítico, incluindo um local de ligação de ATP juntamente com um local de ligação de substrato maior. O núcleo catalítico é normalmente composto de fitas β com o local de ligação do substrato composto por hélices α. Quase todas as CAM quinases incluem uma variedade de domínios, incluindo: um domínio catalítico, um domínio regulador, um domínio de associação e um domínio de ligação de cálcio / calmodulina.

CAMK I

como mostrado na Figura 2, tem uma estrutura de lóbulo duplo, consistindo em um domínio catalítico de ligação ao substrato e um domínio autoinibitório. Para que o domínio autoinibitório se torne funcional, ele deve fazer com que a proteína se conforme de tal forma que este domínio bloqueie completamente o domínio do substrato de receber novos alvos. A Figura 2 entra em detalhes mostrando a estrutura e os domínios do CAMK I.

CAMK II

tem uma variedade de formas diferentes, sendo o CAMK 2A a mais comum, conforme mostrado na Figura 3. O CAMK 2A tem uma estrutura cristalina em forma de anel, composta de grupos funcionais menores. Esses grupos permitem a fosforilação de alvos dependente de CaM, mas também permitem que a estrutura se autofosforile e se torne independente de CaM, como visto na Figura 1. Isso significa que uma vez que a proteína CAMK 2A é inicialmente ativada por cálcio ou calmodulina, ela pode, por sua vez, ativa-se ainda mais, de modo que não se torna inativo mesmo quando está sem cálcio ou calmodulina.

Figura 3: Imagem de CAMK 2A que é uma forma de quinase dependente de cálcio / calmodulina em sua forma cristalina.

Membros da família

Os membros da classe de enzimas CAMK incluem, mas não estão limitados a:

• CAMKI
  • CAMKIα ( CAMK1 )
  • CAMKIβ (PNCK)
  • CAMKIδ
  • CAMKIγ ( CAMK1G )
• CAMKII
  • CAMKIIα
  • CAMKIIβ
  • CAMKIIδ
  • CAMKIIγ
• CAMKIII
• CAMKIV
• CAMKV CaM quinase como vesícula associada
• SCAMK
• Proteína quinase quinase dependente de Ca2 + / calmodulina
  • CAMKK1
  • CAMKK2

Pseudoquinases

As pseudoquinases são pseudoenzimas , proteínas que se assemelham às enzimas estruturalmente, mas não possuem atividade catalítica.

Algumas dessas pseudoquinases relacionadas à família CAMK incluem:

• Subfamília Tribbles
  • TRIB1
  • TRIB2
  • TRIB3

Referências