「カルシウムカルモジュリン依存性タンパク質キナーゼ」の版間の差分

　哺乳類のCaMKIIは、4つの遺伝子（CAMK2A (&alpha;サブユニット), CAMK2B (&beta;サブユニット), CAMK2G (&gamma;サブユニット), CAMK2D (&delta;サブユニット)）によりコードされ、スプライスバリアントを含めると、40以上のアイソフォームによって構成される。基本構造として、N末端からATP結合ドメインを含むキナーゼドメイン、調節ドメイン（自己抑制ドメインとCa²⁺/カルモジュリン結合ドメインから構成）、C末端の多量体形成を担う自己会合ドメインを有する。[[ホロエンザイム]]は自己会合ドメインを介した会合により典型的には12量体を形成するとされる。自己抑制状態では、キナーゼドメイン内基質結合ポケットに自己抑制ドメインが偽基質として結合しており、Ca²⁺/カルモジュリンが隣接する領域に結合し自己抑制が解除されるとリン酸化能を発揮する<ref name=ref21884935><PubMed>21884935</pubmed></ref><ref><PubMed>23632248</pubmed></ref>。これに伴い、調節ドメイン内の[[スレオニン]]残基（CaMKII&alpha; のT286)が自己リン酸化されると、自己抑制が生じなくなり、Ca²⁺/カルモジュリン非存在化においても酵素活性を有する能力（autonomy)を発揮する。また、T286のリン酸化に伴いCaMに対する親和性が亢進する、CaM trappingという現象が知られ<ref><PubMed>1317063</pubmed></ref>、autonomyとともに、in vitroおよび培養細胞内<ref><PubMed>23602566</pubmed></ref>において計測される、非線形的な酵素活性化に寄与すると考えられている。特に、autonomyの状態に移行するかどうかは、Ca²⁺上昇の周波数に依存しており<ref><PubMed>9422695</pubmed></ref>、後述するLTPなどのシナプス可塑性発揮において重要な性質とされる。

　哺乳類のCaMKIは、4種類の遺伝子（CAMK1 (&alpha;サブユニット), PNCK (&beta;サブユニット), CAMK1G (&gamma;サブユニット), CAMK1D (&delta;サブユニット)）、CaMKIVは1種類の遺伝子（CAMK4）によりコードされる。基本構造は共通で、N末端からATP結合ドメインを含むキナーゼドメイン、自己抑制ドメインとCa²⁺/カルモジュリン結合ドメインから構成される調節ドメインからなる。リン酸化能発揮には、CaMKIIと同様に、調節ドメインの自己結合によるキナーゼドメインの抑制がCa²⁺/カルモジュリンの結合によって解除されることが必要である。また、activation loop内のスレオニンが上流キナーゼであるカルシウムカルモジュリン依存性タンパク質キナーゼキナーゼ(Calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase, [[CaMKK]])によってリン酸化されると活性化されるという、CaMKIIにはない他のリン酸化酵素と共通した活性化メカニズムを有する。この、上流キナーゼであるCaMKKも活性化にCa²⁺/カルモジュリンを必要とするため、CaMKK-CaMKI、CaMKK-CaMKIVという、カルシウム依存的なリン酸化カスケードを構成する<ref><PubMed>7961813</pubmed></ref><ref><PubMed>7641687</pubmed></ref>。