Powyższe wnioski dotyczące roli podjednostki (3 w
regulacji aktywności enzymu, zdają się być potwier
dzone przez wyniki badań z użyciem peptydowych
substratów CKII. Wykazano, że poziom fosforylacji
peptydu jest wypadkową pozytywnego i negatywne
go działania podjednostek p na podjednostki a. W
mutantach substytucyjnych, u których sekwencja
aminokwasów w N-końcu podjednostki P kinazy
CKII została zmieniona zaobserwowano hyperakty-
wację podjednostki a przez podjednostkę P, jak rów
nież brak hamującego wpływu podjednostki p na fos-
forylację kalmoduliny przez holoenzym CKII [27].
Aktywność kinazy CKII jest, jak wcześniej wspo
mniano, stymulowana przez poliaminy, szczególnie
sperminę oraz zasadowe polipeptydy, np. polilizynę.
Stymulacja aktywności CKII przez poliaminy jest
najbardziej widoczna w odniesieniu do takich sub
stratów jak kazeina czy czynnik transkrypcyjny
MyoD i ma miejsce jedynie w obecności podjednost
ki P przy niskim stężeniu jonów Mg++.
Nieznany jest jeszcze mechanizm regulacji ak
tywności CKII przez polikationy, niemniej jednak w
literaturze pojawiają się próby jego wyjaśnienia. Na
rycinie 2 przedstawiony jest model stymulacji ak
tywności kinazy CKII przez sperminę zaproponowa
ny przez L ero y i wsp. [29,30].
katalityczne
Ryc. 2. Model stymulacji aktywności kinazy CKII przez sperminę wg
Leroy i wsp. [30]- zmodyfikowane, objaśnienia w tekście.
Struktura holoenzymu CKII jest stabilizowana
przez oddziaływania elektrostatyczne pomiędzy do
datnio naładowanymi resztami w centrum katalitycz
nym podjednostki a, a ujemnymi ładunkami podjed-
nostki p, znajdującymi się w części N-końcowej po-
lipeptydu. Taka „zamknięta” konformacja holoenzy
mu, stabilna przy ImM stężeniu jonów Mg++, ograni
cza dostęp substratów do centrum katalitycznego en
zymu. Spermina, jak twierdzi Leroy przyłącza się
do miejsca wiążącego poliaminy znajdującego się
jak wcześniej wspomniano w N-końcu podjednostki
regulatorowej. Powoduje to odsłonięcie centrum ka
talitycznego enzymu. CKII przybiera konformację
„otwartą” i centrum katalityczne staje się bardziej
dostępne dla substratu.
W ostatnich latach wzrosła liczba poznanych
białek zdolnych do interakcji z podjednostką p kina
zy CKII. Przypuszcza się, że niektóre z tych białek
dzięki obecności w strukturze pierwszorzędowej
szeregu aminokwasów o charakterze zasadowym
mogą „naśladować” działanie polilizyny. Ma to
miejsce w przypadku fosforylacji białka Mdm2
przez CKII. Białko Mdm2 jest inhibitorem białka
p53. Fosforylacja Mdm2, podobnie jak fosforylacja
kalmoduliny jest hamowana przez podjednostkę re
gulatorową CKII. Wykazano, że fosforylacja białka
Mdm2 przez kinazę CKII jest stymulowana przez ko
niec C białka p53, naśladujący działanie polilizyny
[31].
U drożdży S. pom be dysrupcja genu kodującego
podjednostkę P CKII powoduje znaczny spadek ak
tywności CKII. W tym przypadku aktywność pod
jednostki katalitycznej CKII jest bardzo niska i pod-
jednostka P jest niezbędna do uzyskania dostatecznej
dla prawidłowego funkcjonowania komórek aktyw
ności enzymu. Warto tu zaznaczyć, że u S. pom be se
kwencja kwaśnych aminokwasów w N-końcu pod
jednostki p, odpowiedzialnych za hamowanie ak
tywności podjednostki katalitycznej nie jest tak do
brze zachowana. Sugeruje to, że u tego gatunku dro
żdży funkcją podjednostek P jest jedynie stymulacja
aktywności podjednostek katalitycznych [cyt za 6 ],
Z literatury wiadomo, że u niektórych organi
zmów takich jak Zea mays czy Dictyostelium istnieją
monomeryczne formy CKII, odpowiadające podjed-
nostce a [32, 33].
Dotychczas brak jest przekonywujących dowo
dów dotyczących regulacji aktywności CKII przez
fosforylację. Podjednostką p jest fosforylowana
przez podjednostkę katalityczną CKII w N-końcu
(Ser2 i / lub Ser3) [34], Wykazano, że autofosforyla-
cja CKII powoduje niewielki spadek aktywności en
zymu [35] jak również, że aktywność CKII in vitro
jest większa w obecności fosfataz, które prawdopo
dobnie utrzymują enzym w formie zdefosforylowa-
nej [36]. Z drugiej strony na przełomie lat osiemdzie
siątych i dziewięćdziesiątych pojawiały się prace su
centrum
150
POSTĘPY BIOCHEMII 46(2), 2000
Comments to this Manuals