Calmodulin
Calmodulin-Interaksjoner Med Ca2+ og MED NOS
CaM Er et Lite Ca2 + – bindende protein (molekylvekt 17 kDa) bestående av to lignende globulære lober forbundet med en sentral linkerregion. Hver lapp inneholder to e-F hender som inkluderer En n-terminal helix (E helix), en sentralt Plassert Ca2 + koordinerende sløyfe, Og En C-terminal helix(F helix) (domener Av CaM er vanligvis merket som 1-4 Fra N Til C terminal). Ved Ca2 + – binding kan CaM binde seg til og aktivere mer enn 30 målenzymer, slik at Den kan regulere mange andre budbringere og cellefunksjoner. Binding og full aktivering av målproteiner med CaM krever vanligvis belegg av alle Fire Ca2+ – bindingssteder i CaM. Den karboksyterminale loben inneholder to Høyaffinitets Ca2+ – bindingssteder, mens den amino-terminale loben inneholder to steder med lavere Ca2+ affinitet. Konformasjonsendringer forekommer i CaM etter at Det binder Ca2+: hydrofobe overflaterester blir utsatt for å danne avgjørende van Der Waals-interaksjoner med det hydrofobe ansiktet på målpeptidgjenkjenningsstedet.
CaM bindes til HVER NOS-underenhet i en 1:1 støkiometri med rimelig høy affinitet. Bindingsaffinitetsstudier med peptider som samsvarer MED nos CaM-gjenkjenningssekvenser viser at de tre Nos viser forskjellige slektskap mot CaM med den generelle rekkefølgen cytokininducible NOS (iNOS) ≫ neuronal NOS (nNOS) ≈ endotelial NOS (eNOS). INOS-peptidet binder seg godt til CaM både i nærvær og fravær Av Ca2+, men enos-og nNOS-peptider binder seg til CaM bare i nærvær Av Ca2+.
hver lapp Av Kam binder seg TIL nos uavhengig og viser forskjellige slektskap mot NOS. cam-nNOS interaksjonen har blitt undersøkt ved Hjelp Av Kammutanter og plantekamproteiner. nNOS viser en høy grad av strukturell spesifisitet mot CaM domener 1, 3, og muligens 4 angående aktivering av heme reduksjon og ingen syntese. CaM-nNOS-interaksjonene er spesielt viktige for elektronoverføring og involverer latch-regionen Av CaM (dannet Av CaM-domener 1 og 3) og en metioninrest i domene 4. Disse regionene Av CaM ser ut til å samhandle med hittil ukjente regioner på nNOS som er forskjellig fra sin kanoniske CaM-bindende sekvens. Ladningen og lengden på den sentrale linkeren er også funnet å påvirke bindingen og aktiveringen av iNOS gjennom elektrostatisk interaksjon i den sentrale linkeren og hydrofobe interaksjoner i Det kuleformede domenet Til CaM, som synes ansvarlig for sin stramme tilknytning til iNOS. Ca2 + dissosiasjon fra Nos-bundet CaM skjer i to sekvensielle trinn: rask Ca2+ dissosiasjon fra N-terminal lobe oppstår først og tilsvarer inaktivering AV no-syntese, etterfulgt av en langsommere Ca2+ dissosiasjon fra C-terminal lobe, som fører til dissosiasjon Av CaM FRA NOS. Konformasjonsendringer forekommer i Nos CaM-bindende peptider når De binder CaM. Vanligvis får peptidene en α-spiralformet konformasjon ved interaksjon med Ca2+ bundet Kam. En CaM-indusert konformasjonsendring I nos reduktase-domenet forekommer også som indikert ved endringer i protein og flavinfluorescens og ved endring i trypsin proteolysemønsteret.
en krystallografisk struktur Av Ca2+-lastet Kam bundet til et 20-restpeptid som svarer til eNOS Kamgjenkjenningssekvens er tilgjengelig. Strukturen viste at det α-spiralformede enos-peptidet binder Seg til CaM i en antiparallell orientering gjennom omfattende hydrofobe interaksjoner: De N-terminale og C-terminale lobene av CaM vikles rundt det bundne peptidet, interagerer med henholdsvis c – og N-terminale halvdelene av peptidet. Spesifikke CaM rester i klinke regionen og domene 4 ble plassert på en måte i samsvar med deres betydning som bestemmes av mutagenese studier. Krystallstrukturen foreslo også et grunnlag for strammere Kambinding i iNOS: fordi iNOS inneholder et større antall hydrofobe rester innenfor den tilsvarende CaM-gjenkjenningssekvensen, ble det hevdet at disse ville støtte mer omfattende van Der Waals-kontakter med CaM og minimere ugunstig løsningsmiddeleksponering av hydrofobe rester for å favorisere strammere tilknytning Mellom CaM og iNOS CaM-gjenkjenningssekvensen.
krystallstrukturen til et kompleks mellom Ca2+/CaM og fmn-domenet til human iNOS er også tilgjengelig. Fire forskjellige konformasjoner ble identifisert i kompleksets struktur, som demonstrerer den fleksible naturen Til CaM og FMN domene-domene-interaksjoner. En saltbro dannet mellom CaM og FMN-domenet er tydelig i strukturen og kan være viktig for å transdusere effekten Av Cambinding PÅ nos-funksjoner.