En enzimología , una quinasa del factor de elongación 2 ( EC 2.7.11.20 ) es una enzima que cataliza la reacción química :
- ATP + [factor de elongación 2]ADP + [factor de elongación 2] fosfato.
Así, los dos sustratos de esta enzima son el ATP y el factor de elongación 2 , mientras que sus dos productos son el adenosín difosfato (ADP) y el factor de elongación 2 fosfato.
Nomenclatura
Esta enzima pertenece a la familia de las transferasas , específicamente a aquellas que transfieren un grupo fosfato al átomo de oxígeno de la cadena lateral de los residuos de serina o treonina en las proteínas ( quinasas de serina/treonina de proteínas ). El nombre sistemático de esta clase de enzimas es "ATP:[factor de elongación 2] fosfotransferasa". Otros nombres de uso común incluyen Ca/CaM-quinasa III, proteína quinasa III dependiente de calmodulina, CaM quinasa III, eEF2 quinasa, eEF-2K, eEF2K, EF2K y STK19.
Función
El único sustrato fisiológico conocido de eEF-2K es eEF-2. La fosforilación de eEF-2 en Thr-56 por eEF-2K conduce a la inhibición de la fase de elongación de la síntesis de proteínas. Se cree que la fosforilación de Thr-56 reduce la afinidad de eEF-2 por el ribosoma, lo que ralentiza la velocidad general de elongación. [ 1 ] Sin embargo, existe evidencia creciente que sugiere que la traducción de ciertos ARNm aumenta en realidad por la fosforilación de eEF-2 por eEF-2K, especialmente en un contexto neuronal. [ 2 ]
Activación
La actividad de eEF-2K depende del calcio y la calmodulina. La activación de eEF-2K se produce mediante un mecanismo secuencial de dos pasos. Primero, el complejo calcio-calmodulina se une con alta afinidad para activar el dominio quinasa, desencadenando la autofosforilación rápida de Thr-348. [ 3 ] [ 4 ] En el segundo paso, la autofosforilación de Thr-348 produce un cambio conformacional en la quinasa, probablemente mediado por la unión de la fosfo-Thr-348 a un sitio de unión alostérico de fosfato en el dominio quinasa. Esto aumenta la actividad de eEF-2K frente a su sustrato, el factor de elongación 2. [ 4 ]
La eEF-2K puede adquirir actividad independiente del calcio mediante la autofosforilación de Ser-500. Sin embargo, la calmodulina debe permanecer unida a la enzima para que su actividad se mantenga. [ 3 ]
Cáncer
La expresión de eEF-2K suele estar aumentada en células cancerosas, incluidos los cánceres de mama y páncreas, y promueve la proliferación, supervivencia, motilidad/migración, invasión y tumorigénesis celular. [ 5 ] [ 6 ]
Referencias
- ^ Ryazanov AG, Shestakova EA, Natapov PG (14 de julio de 1988). "La fosforilación del factor de alargamiento 2 por la quinasa EF-2 afecta la tasa de traducción". Naturaleza . 334 (6178): 170– 3. Bibcode : 1988Natur.334..170R . doi : 10.1038/334170a0 . PMID 3386756 . S2CID 4246244 .
- ↑ Heise C, Gardoni F, Culotta L, di Luca M, Verpelli C, Sala C (2014). "Fosforilación del factor de elongación-2 en dendritas y regulación de la traducción del ARNm dendrítico en neuronas" . Frontiers in Cellular Neuroscience . 8 : 35. doi : 10.3389/fncel.2014.00035 . PMC 3918593. PMID 24574971 .
- ^ Tavares CD, O'Brien JP, Abramczyk O, Devkota AK, Shores KS, Ferguson SB, Kaoud TS, Warthaka M, Marshall KD, Keller KM, Zhang Y, Brodbelt JS, Ozpolat B, Dalby KN (20 de marzo de 2012). "El calcio/calmodulina estimula la autofosforilación de la quinasa del factor de elongación 2 en Thr-348 y Ser-500 para regular su actividad y dependencia del calcio" . Bioquímica . 51 (11): 2232– 45. doi : 10.1021/bi201788e . PMC 3401519 . PMID 22329831 .
- ^ Tavares CD, Ferguson SB, Giles DH, Wang Q, Wellmann RM, O'Brien JP, Warthaka M, Brodbelt JS, Ren P, Dalby KN (22 de agosto de 2014). "El mecanismo molecular de la activación de la quinasa del factor 2 de elongación eucariota" . La Revista de Química Biológica . 289 (34): 23901– 16. doi : 10.1074/jbc.m114.577148 . PMC 4156036 . PMID 25012662 .
- ↑ Tekedereli I, Alpay SN, Tavares CD, Cobanoglu ZE, Kaoud TS, Sahin I, Sood AK, Lopez-Berestein G, Dalby KN, Ozpolat B (20 de marzo de 2012). "El silenciamiento dirigido de la quinasa del factor de elongación 2 suprime el crecimiento y sensibiliza los tumores a la doxorrubicina en un modelo ortotópico de cáncer de mama" . PLOS ONE . 7 (7) e41171. Bibcode : 2012PLoSO...741171T . doi : 10.1371/ journal.pone.0041171 . PMC 3401164. PMID 22911754 .
- ↑ Ashour AA, Abdel-Aziz AA, Mansour AM, Alpay SN, Huo L, Ozpolat B (22 de enero de 2014). "La inhibición de la quinasa del factor de elongación 2 (eEF-2K) induce apoptosis en células de cáncer de páncreas humano". Apoptosis . 19 ( 1): 241– 58. doi : 10.1007/s10495-013-0927-2 . PMID 24193916. S2CID 16393302 .
Lecturas adicionales
- Mitsui K, Brady M, Palfrey HC, Nairn AC (1993). "Purificación y caracterización de la proteína quinasa III dependiente de calmodulina de reticulocitos de conejo y páncreas de rata" . J. Biol. Chem . 268 (18): 13422–33 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)38667-3 . PMID 8514778 .
- Hincke MT, Nairn AC (marzo de 1992). "Fosforilación del factor de elongación 2 durante la secreción mediada por Ca(2+) de los acinos parotídeos de rata" . Biochem . J. 282 ( Pt 3): 877–82 . doi : 10.1042/bj2820877 . PMC 1130869. PMID 1372803 .
- Knebel A, Morrice N, Cohen P (2001). "Un nuevo método para identificar sustratos de proteína quinasa: la quinasa eEF2 es fosforilada e inhibida por SAPK4/p38δ" . EMBO J. 20 ( 16): 4360–9 . doi : 10.1093/ emboj /20.16.4360 . PMC 125581. PMID 11500363 .
- Sans MD, Xie Q, Williams JA (2004). "Regulación de la elongación de la traducción y la fosforilación de eEF2 en los acinos pancreáticos de rata". Biochem. Biophys. Res. Commun . 319 (1): 144– 51. Bibcode : 2004BBRC..319..144S . doi : 10.1016/j.bbrc.2004.04.164 . PMID 15158453 .
- Browne GJ, Finn SG, Proud CG (2004). "La estimulación de la proteína quinasa activada por AMP conduce a la activación de la quinasa del factor de elongación 2 eucariótico y a su fosforilación en un sitio novedoso, la serina 398" . J. Biol. Chem . 279 (13): 12220–31 . doi : 10.1074/jbc.M309773200 . PMID 14709557 .
- Ryazanov AG (2002). "Factor de elongación-2 quinasa y sus parientes recientemente descubiertos" . FEBS Lett . 514 (1): 26– 9. Bibcode : 2002FEBSL.514...26R . doi : 10.1016/S0014-5793(02)02299-8 . PMID 11904175 .
- CE 2.7.11
- Enzimas de estructura desconocida
- stubs EC 2.7