cGKI Substraten

Bcl-2 (Ser 70) spielt eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Apoptose, indem es die Permeabilität der mitochondrialen Membran moduliert. Die Phosphorylierung an diesem Serinrest verstärkt seine anti-apoptotische Funktion, indem sie die Konformation des Proteins stabilisiert und Interaktionen mit pro-apoptotischen Faktoren fördert. Diese Modifikation beeinflusst die Freisetzung von Cytochrom c und wirkt sich somit auf den intrinsischen apoptotischen Signalweg aus. Die Kinetik dieser Wechselwirkungen ist entscheidend für das Überleben der Zellen und ihre Reaktion auf Stress.

γPAK (Thr 402) wirkt als entscheidender Modulator in zellulären Signalwegen und beeinflusst insbesondere Protein-Protein-Interaktionen durch seinen einzigartigen Phosphorylierungszustand. Diese Modifikation verändert die Konformationsdynamik von Zielproteinen und erhöht ihre Affinität für spezifische Bindungspartner. Die sich daraus ergebenden Veränderungen der molekularen Interaktionen können die nachgeschalteten Signalkaskaden erheblich beeinflussen und sich auf die zellulären Reaktionen auf Umweltreize auswirken. Seine Rolle bei der Regulierung dieser Signalwege unterstreicht seine Bedeutung für die Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase.

GluR1 (Ser 863) ist ein zentraler Bestandteil der synaptischen Übertragung, insbesondere durch seinen Phosphorylierungsstatus, der die Rezeptoraktivität moduliert. Diese Modifikation beeinflusst die Ionenkanaleigenschaften des Rezeptors und erhöht seine Permeabilität für Kationen. Das dynamische Zusammenspiel zwischen GluR1 und assoziierten Gerüstproteinen erleichtert die Bündelung von Rezeptoren an Synapsen und optimiert so die Effizienz der Neurotransmission. Seine regulierende Rolle in erregenden Signalwegen ist für die synaptische Plastizität entscheidend.

NOS3 (Thr 495) ist ein wesentlicher Bestandteil der Stickstoffmonoxid-Synthese, wobei sein Phosphorylierungszustand die Enzymaktivität und die Substrataffinität erheblich beeinflusst. Diese Modifikation verbessert die Interaktion des Enzyms mit Calmodulin und fördert eine Konformationsänderung, die den Elektronentransfer während des katalytischen Zyklus optimiert. Das entstehende Stickstoffmonoxid spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Signalwegen, die den Gefäßtonus und die zelluläre Kommunikation beeinflussen. Seine kinetischen Eigenschaften sind für eine schnelle Reaktion bei physiologischen Prozessen unerlässlich.

WT (Ser 393) fungiert als Schlüsselregulator im Lipidstoffwechsel und weist einzigartige Wechselwirkungen mit Acyl-CoA-Derivaten auf. Seine Phosphorylierung verändert die Konformation des Enzyms, wodurch die Substratbindung verbessert und die Übertragung von Acylgruppen erleichtert wird. Diese Modifikation beeinflusst die Reaktionskinetik und fördert die effiziente Katalyse der Fettsäuresynthese. Darüber hinaus unterstreicht die Fähigkeit von WT, mit spezifischen Lipidmembranen zu interagieren, seine Rolle in zellulären Signal- und Stoffwechselwegen und trägt so zur Homöostase bei.

Adducin (Ser 662) spielt eine zentrale Rolle bei der Dynamik des Zytoskeletts, insbesondere beim Aufbau und der Stabilisierung von Aktinfilamenten. Sein Phosphorylierungszustand moduliert die Interaktionen mit Spectrin und anderen Zytoskelettproteinen und beeinflusst so die Zellform und -motilität. Diese Modifikation wirkt sich auch auf die Bindungsaffinität für Membrankomponenten aus und beeinflusst so die Signaltransduktionspfade. Die Kinetik dieser Interaktionen ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der zellulären Integrität und die Ermöglichung schneller Reaktionen auf Umweltveränderungen.

Die Na+/K+-ATPase α (Ser 943) ist ein wesentlicher Bestandteil des Ionentransports durch Zellmembranen und reguliert insbesondere Natrium- und Kaliumgradienten. Die Phosphorylierung an Ser 943 steigert die Enzymaktivität und beeinflusst die ATP-Hydrolyserate und die Ionenaustauschkinetik. Diese Modifikation verändert die Konformationszustände und erleichtert den Übergang zwischen nach innen und nach außen gerichteten Formen. Die Interaktionen des Enzyms mit Lipiddoppelschichten und assoziierten Proteinen sind entscheidend für die Aufrechterhaltung elektrochemischer Gradienten, die für die zelluläre Erregbarkeit und Signalübertragung wichtig sind.

IRS-1 (Ser 270) spielt eine zentrale Rolle in zellulären Signalwegen, insbesondere in der Insulin-Signalkaskade. Die Phosphorylierung an Ser 270 moduliert seine Interaktion mit nachgeschalteten Effektoren und beeinflusst Stoffwechselprozesse. Diese Modifikation erhöht die Bindungsaffinität von IRS-1 zu spezifischen SH2-Domäne-enthaltenden Proteinen und fördert die Aktivierung von PI3K- und MAPK-Signalwegen. Die dynamischen Konformationsänderungen, die durch die Phosphorylierung hervorgerufen werden, erleichtern kritische Protein-Protein-Interaktionen, die das Zellwachstum und die Glukosehomöostase beeinflussen.

p21 Waf1/Cip1 (Ser 146) ist ein wichtiger Regulator des Zellzyklus, insbesondere als Reaktion auf Stresssignale. Die Phosphorylierung an Ser 146 erhöht seine Stabilität und fördert die Interaktion mit Cyclin-abhängigen Kinasen, wodurch deren Aktivität effektiv gehemmt wird. Diese Modifikation löst eine Kaskade von nachgeschalteten Effekten aus, die zum Stillstand des Zellzyklus führen. Die einzigartigen Konformationsänderungen, die durch diese Phosphorylierung hervorgerufen werden, erleichtern seine Rolle bei der Tumorsuppression und der zellulären Seneszenz und wirken sich auf die gesamte zelluläre Proliferation aus.