CAMK

CAMK , también escrito como CaMK o CCaMK , es una abreviatura de la clase de enzimas proteína quinasa dependientes de Ca²⁺/calmodulina. Las CAMK se activan por aumentos en la concentración de iones de calcio intracelulares (Ca²⁺ ⁾ y calmodulina ^. Al activarse , las enzimas transfieren fosfatos del ATP a residuos de serina o treonina específicos en otras proteínas, por lo que son proteínas quinasas específicas de serina/treonina . La CAMK activada participa en la fosforilación de factores de transcripción y, por lo tanto, en la regulación de la expresión de genes diana. La CAMK también regula el ciclo celular (es decir, la muerte celular programada ), la reorganización de la red del citoesqueleto celular y los mecanismos implicados en el aprendizaje y la memoria de un organismo. ^{[ 1 ]}

Existen dos tipos comunes de proteínas CAM quinasas: las quinasas CAM especializadas y las multifuncionales.

Quinasas CAM específicas de sustrato

Solo tienen un objetivo que pueden fosforilar, como las quinasas de la cadena ligera de miosina. ^{[ 1 ]} Este grupo de proteínas incluye CAMK III. Puede encontrar más información sobre CAMK III en el siguiente enlace.

Quinasas CAM multifuncionales

Poseen múltiples dianas que pueden fosforilar y se encuentran en procesos como la secreción de neurotransmisores, el metabolismo del glucógeno y la regulación de diversos factores de transcripción. ^{[ 1 ]} CAMK II es la principal proteína de este subgrupo. Para obtener más información sobre CAMKII, siga este enlace.

Una vez que aumentan las concentraciones de calcio en la célula, las quinasas CAM se saturan y se unen a un máximo de cuatro moléculas de calcio. ^{[ 1 ]} Esta saturación de calcio activa la quinasa y le permite experimentar un cambio conformacional que le permite unirse a sus sitios diana de fosforilación. La CAMK elimina un grupo fosfato del ATP, generalmente utilizando un ion Mg ²⁺ , y lo agrega a la proteína CAM, activándola. ^{[ 2 ]} La quinasa CAM contiene un bucle de glicina altamente concentrado donde el fosfato gamma de la molécula de ATP donante puede unirse fácilmente a la enzima, la cual luego utiliza el ion metálico para facilitar una transferencia de fosfato fluida a la proteína diana. ^{[ 3 ]} Esta transferencia de fosfato activa la diana de la quinasa y completa el ciclo de fosforilación.

La figura 1 muestra cómo la presencia de calcio o calmodulina permite la activación de las quinasas CAM (CAMK II).

Todas las quinasas tienen una estructura común de un núcleo catalítico que incluye un sitio de unión de ATP junto con un sitio de unión de sustrato más grande. ^{[ 4 ]} El núcleo catalítico está compuesto típicamente por hebras β, mientras que el sitio de unión del sustrato está compuesto por hélices α. ^{[ 5 ]} Casi todas las quinasas CAM incluyen una variedad de dominios, entre ellos: un dominio catalítico, un dominio regulador, un dominio de asociación y un dominio de unión de calcio/calmodulina. ^{[ 6 ]}

CAMK I

Como se muestra en la Figura 2, tiene una estructura bilobulada, que consta de un dominio catalítico de unión al sustrato y un dominio autoinhibitorio. ^{[ 1 ]} Para que el dominio autoinhibitorio sea funcional, debe provocar que la proteína se adapte de tal manera que bloquee por completo la unión del dominio del sustrato a nuevos objetivos. La Figura 2 muestra en detalle la estructura y los dominios de CAMK I.

CAMK II

Tiene diversas formas, siendo CAMK 2A la más común, como se muestra en la Figura 3. CAMK 2A tiene una estructura cristalina en forma de anillo, compuesta por grupos funcionales más pequeños. Estos grupos permiten la fosforilación de dianas dependiente de CaM, pero también permiten que la estructura se autofosforile y se vuelva independiente de CaM, ^{[ 7 ]} como se observa en la Figura 1. Esto significa que una vez que la proteína CAMK 2A se activa inicialmente por calcio o calmodulina, puede, a su vez, activarse aún más, por lo que no se inactiva incluso en ausencia de calcio o calmodulina.

Los miembros de la clase de enzimas CAMK incluyen, entre otros:

• CAMKI
  • CAMKIα ( CAMK1 )
  • CAMKIβ (PNCK)
  • CAMKIδ
  • CAMKIγ ( CAMK1G )
• CAMKII
  • CAMKIIα
  • CAMKIIβ
  • CAMKIIδ
  • CAMKIIγ
• CAMKIII
• CAMKIV
• Asociado a vesículas similares a la quinasa CaM de CAMKV
• ESTAFA
• proteína quinasa dependiente de Ca2+/calmodulina
  • CAMKK1
  • CAMKK2

Las pseudocinasas son pseudoenzimas , proteínas que se asemejan estructuralmente a las enzimas, pero que carecen de actividad catalítica.

Algunas de estas pseudocinasas relacionadas con la familia CAMK incluyen:

• Subfamilia Tribbles
  • TRIB1
  • TRIB2
  • TRIB3