CAM kinases II et protéines kinases calcium dépendantes (CDPK)
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1. Comparez les structures et les modes de fonctionnement de la CAM kinase II et de la CDPK en indiquant clairement les points communs et leurs spécificités.

2. Emettre des hypothèses pour expliquer que la calmoduline reconnait autant de cibles distinctes bien qu'il y ait une très forte homologie de séquence en acides aminés entre les calmodulines ?

 

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Points communs Différences

Fonction : la médiation du signal calcique.

  • CAM kinases II spécifiques des animaux.
  • CDPK spécifiques des plantes.
De nombreux gènes codent des 2 types d'enzymes.

Nombre de gènes très distincts

  • CAM-kinase II : 4 gènes (ou plus ?).
  • CDPK : 34 gènes chez Arabidopsis thaliana - 27 gènes chez le riz.

Domaine N-terminal catalytique (domaine kinase) des CDPK hautement homologue de celui des CAM kinases II.

Les CDPK pourraient résulter de la fusion de gènes codant une CaM kinase II et une calmoduline.

Signalisation calcique proteine kinase calmoduline CAM calcium CDPK plant domaine regulation metabolisme metabolomique metabolomics biochimej

Ce sont des Ser/thr protéines kinases.

Motifs consensus de phosphorylation par ces enzymes :

  • CAM kinases II : [basique-basique-X-basique]-hydrophobe-X(4)-S/T-X-basique
  • CDPK : [basique-hydrophobe-X-basique]-X(2)-S-X(3)-hydrophobe-basique

Variabilité des séquences

  • CAM-kinase II : le domaine C-terminal d'association est trés variable.
  • CDPK : l'extrémité N-terminale est très variable. Nombreux sites de modification post-traductionnelle par des acides gras (myristoylation et palmitoylation) qui servent à ancrer les CDPK dans la membrane.

La CAM-kinase II est un oligomère (12 sous-unités) via le domaine d'association C-terminal variable.

La CDPK est-elle un oligomère ?

 

Mécanisme d'inactivation

  • CAM-kinase II : domaine de fixation de la calmoduline - nécessite la calmoduline et le calcium
  • CDPK : domaine "calmoduline-like" - directement activée par le calcium

Les possèdent une activité résiduelle (50 à 80%) après la dissociation de la calmoduline. Il est nécessaire que la protéine phosphatase 1 hydrolyse le groupement phosphate du domaine auto-inhibiteur pour que la CaM-kinase II soit pleinement inactivée.

  • Qu'en est-il de l'inactivation de la CDPK ?
  • La baisse de la concentration du calcium suffit-elle ?

 

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