CAMK - CAMK

CAMK , également écrit CaMK , est l'abréviation de la classe d'enzymes protéine kinase Ca ²⁺ /calmoduline-dépendante . Les CAMK sont activées par des augmentations de la concentration d'ions calcium intracellulaires (Ca ²⁺ ) et de calmoduline . Lorsqu'elles sont activées, les enzymes transfèrent les phosphates de l' ATP vers des résidus sérine ou thréonine définis dans d'autres protéines, ce sont donc des protéines kinases spécifiques à la sérine/thréonine . La CAMK activée est impliquée dans la phosphorylation des facteurs de transcription et donc dans la régulation de l'expression des gènes répondants. CAMK travaille également à réguler le cycle de vie cellulaire (c'est-à-dire la mort cellulaire programmée), le réarrangement du réseau cytosquelettique de la cellule et les mécanismes impliqués dans l'apprentissage et la mémoire d'un organisme.

Les types

Il existe 2 types courants de protéines CAM Kinase : les CAM kinases spécialisées et multifonctionnelles.

CAM Kinases spécifiques au substrat

n'ont qu'une seule cible qu'ils peuvent phosphoryler, comme les kinases des chaînes légères de la myosine. Ce groupe de protéines comprend CAMK III. Vous trouverez plus d'informations sur CAMKIII en suivant ce lien.

Kinases CAM multifonctionnelles

ont de multiples cibles, ils peuvent phosphoryler et sont présents dans des processus tels que la sécrétion de neurotransmetteurs, le métabolisme du glycogène et la régulation de divers facteurs de transcription. CAMK II est la protéine principale de ce sous-ensemble. Vous trouverez plus d'informations sur CAMKII en suivant ce lien.

Phosphorylation du substrat

Figure 1 : Diagramme de la façon dont CAMK II devient actif en présence de calcium ou de calmoduline.

Une fois que les concentrations de calcium dans la cellule augmentent, les CAM kinases deviennent saturées et se lient au maximum de quatre molécules de calcium. Cette saturation en calcium active la kinase et lui permet de subir un changement de conformation qui permet à la kinase de se lier à ses sites cibles de phosphorylation. La CAMK élimine un groupe phosphate de l'ATP, le plus souvent en utilisant un ion Mg ²⁺ , et l'ajoute à la protéine CAM, la rendant active. La CAM Kinase contient une boucle de glycine hautement concentrée où le phosphate gamma de la molécule d'ATP du donneur est facilement capable de se lier à l'enzyme qui utilise ensuite l'ion métallique pour faciliter un transfert de phosphate en douceur vers la protéine cible. Ce transfert de phosphate active alors la cible de la kinase et achève le cycle de phosphorylation.

La figure 1 montre comment la présence de calcium ou de calmoduline permet l'activation des CAM kinases (CAMK II).

Figure 2 : Illustration graphique des domaines bruts de la protéine kinase 1 dépendante du calcium/calmoduline

Structure

Toutes les kinases ont une structure commune d'un noyau catalytique comprenant un site de liaison à l'ATP ainsi qu'un site de liaison au substrat plus grand. Le noyau catalytique est typiquement composé de brins avec le site de liaison au substrat composé d'hélices . La plupart des CAM kinases comprennent une variété de domaines, notamment : un domaine catalytique, un domaine régulateur, un domaine d'association et un domaine de liaison calcium/calmoduline.

CAMK I

comme le montre la figure 2, a une structure à double lobe, constituée d'un domaine catalytique de liaison au substrat et d'un domaine auto-inhibiteur. Pour que le domaine auto-inhibiteur devienne fonctionnel, il doit amener la protéine à se conformer de telle manière que ce domaine empêche complètement le domaine substrat d'absorber de nouvelles cibles. La figure 2 détaille la structure et les domaines de CAMK I.

CAMK II

a une variété de formes différentes, CAMK 2A étant la plus courante, comme le montre la figure 3. CAMK 2A a une structure cristalline en forme d'anneau, composée de groupes fonctionnels plus petits. Ces groupes permettent la phosphorylation des cibles dépendante de la CaM, mais permettent également à la structure de s'autophosphoryler et de devenir indépendante de la CaM, comme le montre la figure 1. Cela signifie qu'une fois que la protéine CAMK 2A est initialement activée par le calcium ou la calmoduline, elle peut, à son tour, s'active davantage, de sorte qu'il ne devienne pas inactif même s'il est sans calcium ni calmoduline.

Figure 3 : Image de CAMK 2A qui est une forme de kinase dépendante du calcium/calmoduline sous sa forme cristalline.

Membres de la famille

Les membres de la classe d'enzymes CAMK comprennent, sans s'y limiter :

• CAMKI
  • CAMKIα ( CAMK1 )
  • CAMKIβ (PNCK)
  • CAMKIδ
  • CAMKIγ ( CAMK1G )
• CAMKII
  • CAMKIIα
  • CAMKIIβ
  • CAMKIIδ
  • CAMKIIγ
• CAMKIII
• CAMKIV
• CAMKV CaM kinase comme une vésicule associée
• arnaque
• Protéine kinase kinase dépendante du Ca2+/calmoduline
  • CAMKK1
  • CAMKK2

Pseudokinases

Pseudokinases sont pseudoenzymes , des protéines qui ressemblent à des enzymes structurellement, mais dépourvus d' activité catalytique.

Certaines de ces pseudokinases liées à la famille CAMK comprennent :

• Sous-famille des Tribbles
  • TRIB1
  • TRIB2
  • TRIB3

Les références