Quinase I de proteína dependente de cálcio/calmodulina. Clonagem de cDNA e identificação do local de autofosforilação.

A quinase I de proteína dependente de Ca2+/calmodulina (quinase CaM I) foi previamente purificada do cérebro bovino (Nairn, A. C., e Greengard, P. (1987) J. Biol. Chem. 262, 7273-7281) com base em sua capacidade de fosforilar a proteína da vesícula sináptica, sinapsina I no local 1. O cDNA para esta quinase de proteína foi agora clonado de bibliotecas de cDNA do cérebro de rato e bovino, e a sequência completa de aminoácidos da quinase CaM I do rato foi determinada. O cDNA do rato codificou uma proteína de 331 aminoácidos com um M(r) calculado de 37.545, e a quinase codificada foi expressa em bactérias como uma proteína de fusão com glutationa S-transferase. A proteína de fusão resultante foi purificada por cromatografia de afinidade de Sepharose-CaM e demonstrou ser totalmente dependente de Ca2+ e CaM para atividade. Além disso, a quinase purificada fosforila sinapsina I no mesmo local (local 1) que a enzima cerebral endógena. A quinase CaM I é homóloga a outras quinases de proteína conhecidas e contém todos os nove aminoácidos invariantes conservados no domínio catalítico desta classe de enzimas. A quinase CaM I foi mais idêntica à quinase CaM II tanto no domínio catalítico quanto em uma região curta na extremidade COOH que se prevê ser o domínio de ligação à calmodulina. A quinase CaM I parece ser codificada por um único gene. Ensaios de proteção com RNase detectaram o mRNA codificando a quinase CaM I em todos os tecidos examinados. Altas concentrações do mRNA da quinase foram encontradas em todas as regiões do cérebro, com o córtex frontal apresentando o maior nível. A quinase CaM I foi autofosforilada de maneira dependente de Ca2+/CaM em um resíduo de treonina (Thr-177) que está localizado em uma posição equivalente ao do resíduo de treonina (Thr-197) autofosforilada na quinase de proteína dependente de cAMP.