CaMKII Sustratos

CREB-1 (Ser 133) funciona como un factor de transcripción crítico, modulando la expresión génica en respuesta a diversas vías de señalización. La fosforilación en Ser 133 aumenta su unión al CRE (elemento de respuesta al AMPc), facilitando el reclutamiento de coactivadores y complejos de remodelación de la cromatina. Esta modificación es fundamental en la regulación de la supervivencia y diferenciación neuronal, con cinéticas distintas influidas por los niveles de calcio y AMPc, lo que subraya su papel en la adaptación celular y la formación de memoria.

Op18 (Ser 63) actúa como un modulador fundamental dentro de la vía de la proteína quinasa II dependiente de calcio/calmodulina (CaMKII). Su fosforilación en Ser 63 aumenta la actividad de la enzima, promoviendo la autofosforilación y facilitando la señalización del calcio. Esta modificación influye en la especificidad del sustrato y altera la cinética de reacción, permitiendo respuestas rápidas a las fluctuaciones del calcio. Los cambios conformacionales únicos inducidos por esta fosforilación son cruciales para la plasticidad sináptica y la dinámica de señalización neuronal.

WT (Ser 393) es un regulador crítico en la cascada de señalización de CaMKII, donde su fosforilación en Ser 393 altera significativamente la conformación y actividad de la enzima. Esta modificación aumenta la afinidad de unión al calcio/calmodulina, lo que conduce a un aumento de las tasas de autofosforilación. Los distintos reajustes estructurales promueven interacciones específicas con sustratos posteriores, afinando las vías de señalización implicadas en las respuestas celulares a los niveles de calcio e influyendo en la dinámica celular global.

La aducina (Ser 662) desempeña un papel fundamental en la modulación de la actividad de la CaMKII a través de su fosforilación en Ser 662, que induce cambios conformacionales que mejoran la estabilidad de la enzima. Esta modificación facilita la interacción de la enzima con varias proteínas de andamiaje, promoviendo la señalización localizada. La cinética alterada de la fosforilación del sustrato contribuye a la precisión de la señalización dependiente del calcio, afectando a procesos celulares como la plasticidad sináptica y la contracción muscular.

La Na+/K+-ATPasa α (Ser 943) es un regulador crítico de la homeostasis iónica celular, y su fosforilación en Ser 943 influye en su interacción con la calmodulina. Esta modificación aumenta la afinidad de la enzima por el ATP, acelerando así su cinética de reacción. La dinámica de unión alterada facilita el transporte eficaz de iones a través de la membrana, lo que influye en la excitabilidad celular y en las vías de señalización. Esta interacción es esencial para mantener gradientes electroquímicos vitales para diversas funciones fisiológicas.

El IRS-1 (Ser 270) desempeña un papel fundamental en la señalización celular al modular la actividad de la CaMKII, una cinasa clave implicada en las vías dependientes del calcio. La fosforilación en Ser 270 aumenta la afinidad de unión del IRS-1 a varias proteínas de señalización, promoviendo la formación de complejos multiproteicos. Esta modificación influye en las cascadas de señalización descendentes, afectando a los procesos metabólicos y a las respuestas celulares a los estímulos, contribuyendo así a la intrincada regulación de las funciones celulares.