Studium interakcí proteinkinasy CaMKK2 s kalmodulinem pomoci fluorescenční spektroskopie.

Abstract

Ca2+ /kalmodulin-dependentní proteinkinasy jsou členy významné CaMK rodiny, která se účastní CaMK kaskády. Jedním z nich je Ca2+ /kalmodulin-dependentní proteinkina- sakinasa 2 (CaMKK2), která je aktivována vazbou komplexu Ca2+ /CaM. CaMKK2 se od většiny ostatních proteinkinas liší zejména strukturou v blízkosti αE-helixu a auto- inhibiční domény. Protože se autoinhibiční doména překrývá s Ca2+ /CaM-vazebnou doménou, lze před- pokládat, že vazba kalmodulinu způsobuje strukturní změny v oblastech interagujících s autoinhibiční doménou a ovlivňuje přístupnost těchto oblastí pro jiné molekuly. Pro ověření tohoto předpokladu byl exprimován a vypurifikován mutant CaMKK2 W445F, v jehož sekvenci se nachází pouze jeden tryptofanový zbytek na pozici 374, který se nachází v blízkosti sledované oblasti helixu αE. Strukturní změny v této oblasti byly pozorovány prostřednictvím zhášení intenzity fluorescence tryptofanového zbytku Trp374 prostřednictvím akrylamidu.Tato měření mohou poskytnout informaci o přístupnosti sle- dované oblasti. Porovnání zhášení fluorescence v přítomnosti a nepřítomnosti kalmodu- linu naznačilo, že při interakci CaMKK2 s kalmodulinem dochází ve sledované oblasti v blízkosti Trp374 ke...

Ca2+ /calmodulin-dependent kinases are members of CaMK family, which is involved in CaMK cascade. One of CaMK family members is Ca2+ /calmodulin-dependent kinase kinase 2 (CaMKK2), which is activated by Ca2+ /CaM-binding. There are some structural differences between CaMKK2 and other protein kinases, one of them is a structure near αE-helix and autoinhibitory domain. Due to the overlap of autoinhibitory domain and Ca2+ /CaM-binding domain it can be supposed that Ca2+ /CaM-binding induces structural changes near autoinhibitory do- main and thus can affect the accessibility of this region. CaMKK2 W445F mutant, which contains only one tryptophane residue Trp374 close to the αE-helix, was expressed and purified. Structural changes in this region were monitored using tryptophan fluorescence intensity quenching experiments, which can provide information about the accessibility of region surrounding tryptophan residue. The fluorescence of Trp374 was quenched using acrylamide. Comparison of fluorescence quenching experiments performed in the presence and absence of calmodulin suggests that the complex formation induces structural change in the region surrounding Trp374 . 1