PKC (протеинкиназа C): регуляция активности протеинкиназы С
Механизм активации протеинкиназы С весьма сложен. В неактивном состоянии РКС либо находится в цитозоле, либо связывается с мембранами с низким сродством ( Basu, 1993 -обзор).
Участок С1 регуляторного домена включает в себя последовательность, гомологичную последовательностям субстратов РКС, но не содержащую остатков серина или треонина (последовательность псевдосубстрата) ( House и Kemp, 1987 ). В неактивном ферменте последовательность псевдосубстрата в регуляторном домене связывается с активным центром каталитического домена , блокируя доступ субстрата ( Soderling, 1990 ).
Активация РКС может происходить двумя путями. Согласно одной модели активации, связывание аллостерических активаторов или кофакторов ( кальция , фосфатидилсерина и диацилглицерина ) с регуляторным доменом вызывает обратимое изменение конформации фермента, что делает активный центр доступным для субстрата ( Orr и сотр., 1992 ). В результате активации возрастает сродство РКС к мембранам , как ядерным , так и плазматическим, что приводит к транслокации фермента и, по-видимому, облегчает доступ к специфическим субстратам ( Kraft и Anderson, 1983 , Kiss и сотр., 1988 , Hokevar и Fields, 1991 ).
Предполагают, что в связывании РКС с мембранами участвуют определенные клеточные белки, называемые рецепторами активированной протеинкиназы С ( RACKs , receptors for activated C kinase ) ( Mochly-Rosen и сотр., 1991 ).
По-видимому, RACKs связываются с участком С2 регуляторного домена PKC ( Mochly-Rosen и сотр., 1991 ). Обнаружено три полипептида, которым приписывают роль RACKs, - с массой 28-, 30- и 33-кДа ( Mochly-Rosen и сотр., 1991 ).
Согласно второй модели, активация РКС происходит в результате протеолиза с расщеплением фермента в области участка V3, что приводит к высвобождению каталитического фрагмента. Протеолиз происходит под действием кальций-активируемой протеазы - калпаина ( Kishimoto и сотр., 1989 ). Предполагают, что изменение конформации фермента под действием связывания аллостерических кофакторов с регуляторным доменом облегчает протеолиз под действием калпаина, так что протеолиз может протекать при физиологических концентрациях ионов кальция ( Savart и сотр., 1992 ).
Длительная активация РКС за счет аллостерических кофакторов ведет к повышенному протеолизу и, затем, к падению уровня и суммарной активности РКС в клетке ( Rodriguez-Pena и Rozengurt, 1984 ). Данный процесс может являться естественной стадией в передаче сигнала с участием РКС .
Предполагают, что в регуляции РКС также играют роль окислительные модификации фермента . Селективные окислительные модификации регуляторного домена ведут к образованию активной формы фермента, не требующей ни ионов кальция, ни фосфолипида ( Gopalakrishna и Anderson, 1989 ). Дальнейшее окисление ведет к инактивации фермента, по-видимому, за счет окисления каталитического домена ( Gopalakrishna и Anderson, 1991 ).
