cGKI Substrati

Bcl-2 (Ser 70) svolge un ruolo centrale nella regolazione dell'apoptosi modulando la permeabilità della membrana mitocondriale. La fosforilazione di questo residuo di serina aumenta la sua funzione anti-apoptotica, stabilizzando la conformazione della proteina e promuovendo le interazioni con i fattori pro-apoptotici. Questa modifica influisce sul rilascio del citocromo c, influenzando così la via apoptotica intrinseca. La cinetica di queste interazioni è cruciale per la sopravvivenza cellulare e le risposte allo stress.

La γPAK (Thr 402) agisce come modulatore critico nelle vie di segnalazione cellulare, influenzando in particolare le interazioni proteina-proteina attraverso il suo particolare stato di fosforilazione. Questa modifica altera le dinamiche conformazionali delle proteine bersaglio, aumentando la loro affinità per specifici partner di legame. I cambiamenti che ne derivano nelle interazioni molecolari possono influenzare in modo significativo le cascate di segnalazione a valle, incidendo sulle risposte cellulari agli stimoli ambientali. Il suo ruolo nella regolazione di queste vie sottolinea la sua importanza nel mantenimento dell'omeostasi cellulare.

Il GluR1 (Ser 863) è un componente fondamentale nella trasmissione sinaptica, in particolare grazie al suo stato di fosforilazione, che modula l'attività del recettore. Questa modifica influenza le proprietà del canale ionico del recettore, aumentando la sua permeabilità ai cationi. L'interazione dinamica tra GluR1 e le proteine di impalcatura associate facilita il raggruppamento dei recettori nelle sinapsi, ottimizzando così l'efficienza della neurotrasmissione. Il suo ruolo regolatore nelle vie di segnalazione eccitatorie è fondamentale per la plasticità sinaptica.

NOS3 (Thr 495) è parte integrante della sintesi dell'ossido nitrico, il cui stato di fosforilazione influenza significativamente l'attività enzimatica e l'affinità con i substrati. Questa modifica migliora l'interazione dell'enzima con la calmodulina, promuovendo un cambiamento conformazionale che ottimizza il trasferimento di elettroni durante il ciclo catalitico. L'ossido nitrico che ne deriva svolge un ruolo critico in varie vie di segnalazione, influenzando il tono vascolare e la comunicazione cellulare. Le sue proprietà cinetiche sono essenziali per una risposta rapida nei processi fisiologici.

WT (Ser 393) funziona come regolatore chiave nel metabolismo lipidico, mostrando interazioni uniche con i derivati degli acil-CoA. La sua fosforilazione altera la conformazione dell'enzima, migliorando il legame con il substrato e facilitando il trasferimento dei gruppi acilici. Questa modifica influenza la cinetica di reazione, promuovendo una catalisi efficiente nella sintesi degli acidi grassi. Inoltre, la capacità del WT di interagire con specifiche membrane lipidiche sottolinea il suo ruolo nella segnalazione cellulare e nelle vie metaboliche, contribuendo all'omeostasi.

L'adducina (Ser 662) svolge un ruolo centrale nella dinamica citoscheletrica, in particolare nell'assemblaggio e nella stabilizzazione dei filamenti di actina. Il suo stato di fosforilazione modula le interazioni con la spectrina e altre proteine citoscheletriche, influenzando la forma e la motilità cellulare. Questa modifica influisce anche sull'affinità di legame con i componenti della membrana, influenzando così le vie di trasduzione del segnale. La cinetica di queste interazioni è fondamentale per mantenere l'integrità cellulare e facilitare risposte rapide ai cambiamenti ambientali.

La Na+/K+-ATPasi α (Ser 943) è parte integrante del trasporto di ioni attraverso le membrane cellulari, regolando in modo specifico i gradienti di sodio e potassio. La fosforilazione a Ser 943 aumenta l'attività dell'enzima, influenzando i tassi di idrolisi dell'ATP e le cinetiche di scambio ionico. Questa modifica altera gli stati conformazionali, facilitando la transizione tra forme rivolte verso l'interno e verso l'esterno. Le interazioni dell'enzima con i bilayer lipidici e le proteine associate sono fondamentali per mantenere i gradienti elettrochimici essenziali per l'eccitabilità cellulare e la segnalazione.

IRS-1 (Ser 270) svolge un ruolo fondamentale nelle vie di segnalazione cellulare, in particolare nella cascata di segnalazione dell'insulina. La fosforilazione a Ser 270 modula la sua interazione con gli effettori a valle, influenzando i processi metabolici. Questa modifica aumenta l'affinità di legame di IRS-1 con specifiche proteine contenenti il dominio SH2, promuovendo l'attivazione delle vie PI3K e MAPK. I cambiamenti conformazionali dinamici indotti dalla fosforilazione facilitano le interazioni proteina-proteina critiche, influenzando la crescita cellulare e l'omeostasi del glucosio.

p21 Waf1/Cip1 (Ser 146) è un regolatore cruciale del ciclo cellulare, in particolare in risposta a segnali di stress. La fosforilazione al Ser 146 ne aumenta la stabilità e promuove le interazioni con le chinasi ciclina-dipendenti, inibendone di fatto l'attività. Questa modifica innesca una cascata di effetti a valle che portano all'arresto del ciclo cellulare. I cambiamenti conformazionali unici indotti da questa fosforilazione facilitano il suo ruolo nella soppressione dei tumori e nella senescenza cellulare, influenzando la proliferazione cellulare complessiva.