DSC00724

Odłączenie siępodjednostck Ck od Rg jest warunkiem koniecznym dla ich aktywacji. Badania mi vitrv wskazują, że kinazy białkowe A nie są enzymami o dużej selektywności Fosforyiują one przede wszystkim reszty seiynowe i treoninowe białek poprzedzane (od strony końca N łańcucha peplydowego) przez parę aminokwasów zasadowych, takich jak arginina lub lizyna. Metodą rezonansu paramagnetycznego stwierdzono, te reakcje te zależą w dużym stopniu od przestrzennej struktury fosforylowanych białek. Uważa się, że obserwowana w warunkach fizjologicznych duża specyficzność kinaz białkowych A w odniesieniu do endogennych substratów jest wynikiem występowania ich w bezpośrednim sąsiedztwie na terenie komórki, a nie jest spowodowana większym powinowactwem. Do ważniejszych białek, uznanych za fizjologiczne substraty dla PK-A należą: kinaza fosforylazy, syntetaza glikogenowa, kinaza pirogronianowa, esteraza cholesterolowa. karboksy laza acctylo-Co A, hydroksylaza tyrozynowa oraz histony. Stwierdzono także, że podjednostka regulatorowa Rg może również ulegać fosforylacji w obecności wolnych pod-jcdnostck Cg. Tej właściwości kinaz do autofosforylacji przypisuje się pewne znaczenie biologiczne. W jej wyniku podjednostka regulatorowa enzymu zmniejsza co najmniej tysiąc razy swoje powinowactwo do podjednostki katalitycznej. Ogranicza to jej możliwość do ponownego połączenia się ż. podjednostka Cg i jej inaktywacji. Na aktywność cAMP zależnych kinaz białkowych obok ich samofosforylacji mają również wpływ jony Ca²*, adenozyna. AMP. ADPoraz tzw. hamujący modulator białkowy. Ten ostami, po fosforylacji, ma wywierać hamujące działanie na samą kinazę. Dzięki takiemu mechanizmowi działania, białko to można traktować jako jeszcze jeden czynnik odpowiedzialny za „wyłączanie” odpowiedzi komórkowej.

Osobne zagadnienie stanowi występowanie podjednostek katalitycznych cyklazy adeny łanowe) w jądrze komórkowym i ich wpływ na ekspresję genów. Wraz ze wzrostem poziomu cAMP w komórce wzrasta ilość podjednostek Cg w jądrze komórkowym, które w tym miejscu mogą fosfory kiwać co najmniej jedno białko z rodziny CREB/ATF-1. Białka te zaliczane są do białek odpowiedzialnych za bezpośrednią aktywację określonych genów. Stosunkowo dobrze zostało poznane CRHB, które ma trzy domeny takie jak: regulatorowa, transaktywacyjna i wiążąca DNA (DBD); Podjednostka Cs cyklazy adenylanowej fosfory lując sery nę w pozycji 133 białka CREB (znajduje się w obrębie domeny regulatorowej) wpływa na konformację cząsteczki oraz jej właściwości transuktywacyjne. Do fosforylacji CREB dochodzi bardzo szybko i jej szczyt występuje w ciągu 30 minut od wzrostu stężenia cAMP w komórce. Powrót CREB do stanu początkowego następuje wolno i jest osiągany w ciągu 24 h. Za proces ten odpowiedzialna jest białkowa fosfataza I. której aktywność zależy od PK-A, ponieważ jest ona podobnie jak omawiane białko substratem tej kinazy. Fosforylacja Ser 133 CREB powoduje 10-20-krotny wzrost transkrypcji zależnej od tego białka. Nie wpływa ona jednak na jego powinowactwo do DNA. tzn. me zmienia się stola dysocjacji wiązania między jego domeną DBD a określoną sekwencją promotora genu. Nadmienić należy, że w badaniach in viiro wy kazano, iż zależna od kalmodu-liny kinaza bratkowa może również fosforylować CREB. Stwierdzono również, że ATF-1 ma domenę regulatorową podobną do białka CREB i podobnie do mego może być aktywowane przez PK-A.

llnicczynnwnie białek aktywowanych przez fosforylazy i tym samym zakończenie związanej / mmi odpowiedzi komórkowej jest bezpośrednio związane z obecnością enzymów zwanych fosfatazami fosfoproteinowymi. Obecność ich wykazano zarówno we frakcji błon komórkowych jak i rozpuszczalnej. Katalizują one następującą reakcję:

białko-P«-s białko + P,.