Протеинкиназа С, регуляция активности диацилглицеролом, фосфолипидами и ионами кальция

Протеинкиназа C (ПКС) - Серин/Треонин-специфическая протеинкиназа - экспрессируется практически во всех клетках млекопитающих. Ее субстратами в различных клетках служат ядерные белки, белки цитоскелета, ферменты. Для проявления активности ПКС нужны ионы Са²⁺ и фосфолипиды (фосфатидилсерин). Дополнительная стимуляция ПКС происходит под действием диацилглицерола (ДАГ), образующегося при действии фосфолипазы С. ДАГ активирует ПКС путем увеличения ее сродства к Са²⁺ и фосфолипидам.

В неактивированном состоянии ПКС находится в цитозоли. При ее стимуляции происходит транслокация фермента к мембране, элементам цитоскелета или ядру. В мембране образуется комплекс вида ПКС-ДАГ- Са²⁺ - фосфатидилсерин. В этом виде протеинкиназа С проявляет свою активность.

Показано, что одни и те же процессы можно вызвать как повышением Са²⁺ c помощью ионофоров, так и путем активации эндогенной протеинкиназы С с помощью форболовых эфиров, являющихся аналогами ДАГ.

Обратимость процесса ковалентной модификации. Протеинфосфатазы

Обратный процесс ковалентной модификации является таким же важным, как и прямой процесс. В случае если возврата в исходное состояние не происходит то сигнальная система остается во включенном состоянии, что может привести к фатальным последствиям.

Процесс фосфорилирования белков протеинкиназами является обратимым за счет присутсвия ферментов протеинфосфатаз. Как правило, дефосфорилирование возвращает белки обратно в состояние покоя. Однако существует ряд белков (например, гликогенсинтаза), которые в состоянии покоя фосфорилированы, а в активное состояние переходят после процесса дефосфорилирования. В эукариотической клетке около 30% процентов белков подвергаются фосфорилированию. Обратимое фосфорилирование белков, катализируемое протеинкеназами и протеинфосфатазами, регулирует многие внутриклеточные процессы.