ホスホリラーゼキナーゼのcAMP依存性プロテインキナーゼ活性化のカルモジュリンによる阻害

カルモジュリンは、cAMP依存性プロテインキナーゼによるホスホリラーゼキナーゼの活性化とリン酸化の両方を阻害することが示されています。両方のプロセスの最大阻害は、テストした最高のカルモジュリン濃度で約66％でした（5.5 microM）。リン酸化の阻害は、アルファサブユニットのリン酸化の有意な阻害なしに、リン酸化サブユニットのベータサブユニットに特異的であり、トリフルオペラジンによってカルシウム依存性であり、リバイル依存性であり、特異的であることがわかった。カルモジュリンのこの阻害活性は、カルモジュリンと基質、ホスホリラーゼキナーゼとの相互作用によるものであると思われます。この発見は、ホスホリラーゼキナーゼとの外因性カルモジュリン相互作用の部位がベータサブユニットにあること、またはこの相互作用により、cAMP依存性プロテインキナーゼとホスホリラーゼキナーゼのベータサブユニット間の相互作用を阻害するホスホリラーゼキナーゼの立体構造変化をもたらすことを意味します。ベータサブユニットには、プロテインキナーゼまたはカルモジュリンのいずれかによって認識される調節部位が含まれている場合があります。これらの発見は、ホスホリラーゼキナーゼの活性化におけるベータサブユニットの役割をさらに実証し、リン酸化の基質指向制御の追加例を提供します。

Calmodulin is shown to inhibit both the activation and phosphorylation of phosphorylase kinase by cAMP-dependent protein kinase. Maximal inhibition of both processes was approximately 66% at the highest calmodulin concentration tested (5.5 microM). It was found that the inhibition of phosphorylation was calcium-dependent, reversible by trifluoperazine, and specific for the beta subunit of phosphorylase kinase with no significant inhibition of phosphorylation of the alpha subunit. This inhibitory activity of calmodulin appears to be due to an interaction between calmodulin and the substrate, phosphorylase kinase. This finding implies either that the site of exogenous calmodulin interaction with phosphorylase kinase is at the beta subunit or that this interaction results in a conformational change of phosphorylase kinase that inhibits the interaction between cAMP-dependent protein kinase and the beta subunit of phosphorylase kinase. The beta subunit may contain a regulatory site that is recognized by either protein kinase or calmodulin. These findings further substantiate the role of the beta subunits in the activation of phosphorylase kinase and provide an additional example of substrate-directed control of phosphorylation.