Fonction double de la calmoduline (δ) dans la phosphorylase kinase

L'activité indépendante du Ca2+ de la phosphorylase kinase du muscle squelettique rapide, A0, peut être stimulée de manière réversible par l'héparine plus de 20 fois ; concomitamment, l'activité A2 dépendante du Ca2+ est complètement abolie. L'héparine change également radicalement l'état d'agrégation de l'enzyme ; les espèces agrégées contiennent significativement moins de delta et montrent une activité A0 environ cinq fois plus élevée que la forme tétramérique contenant delta stoechiométriquement. Nous interprétons cela comme signifiant que delta a deux fonctions dans la phosphorylase kinase : une fonction inhibitrice par rapport à A0 et une fonction activateur par rapport à A2. L'inhibition de A0 par le delta sans Ca2+ est relâchée, c'est-à-dire que A0 augmente lorsque cette sous-unité se dissocie de l'holoenzyme. L'activité A0 maximale stimulée par l'héparine, A0,hep, est enrichie à partir d'un extrait brut dans la même mesure et avec à peu près le même rendement que l'activité majeure, A2. La phosphorylase kinase n'est pas élue de la DEAE-cellulose sous la forme d'un pic de protéine symétrique en forme de cloche. La fraction de pic contient les activités A2 et A0,hep superposées et donne une limite de sédimentation presque homogène avec une valeur de S20,w de 25.5 S. L'A0 donne un profil d'élution beaucoup plus large montrant un maximum distinct par rapport à l'activité A2 qui contient des espèces sédimentant plus lentement de 12.1 S, une enzyme tétramérique de 22.7 S et un matériel agrégé plus élevé. Sur l'ensemble du profil, le rapport d'activité A2/A0 diminue d'environ sept fois tandis que le rapport A2/A0,hep reste constant en moyenne. Cela montre que A0 est une activité intrinsèque de la phosphorylase kinase. L'activité A0 activée par l'héparine ou A0 lui-même en présence de l'inhibiteur de phosphatase de phosphorylase, le fluorure, peut déclencher une activation flash indépendante du Ca2+ de la phosphorylase dans un complexe protéine-glycogène. Ainsi, A0 pourrait être responsable de la conversion de la phosphorylase b en a à 20 nM de Ca2+ libre dans un muscle au repos stimulé par les hormones.