Домен dV малой субъединицы содержит кластеры остатков Gly на N-конце, которые участвуют в гидрофобной природе белка. Этот домен не виден в рентгеновских лучах, что предполагает то, что этот домен имеет очень гибкую структуру, которая не заякоривается с другими частями молекулы кальпаина (Strobl et al., 2000).
Транслокация кальпаинов к мембране клетки и их ограниченный протеолиз являются результатами активации кальпаина (Cuervo, Dice, 1998).
В 1981 году было открыто, что автолиз происходит в присутствие Са2+ (Suzuki et al., 1981)
Хотя автолиз происходит быстро, он включает несколько последовательных этапов: 1) для большой 80 кДа субъединицы µ - кальпаина NH2-терминальных 14 аминокислотных остатка удаляются первыми и образуется 78 кДа промежуточный продукт, затем удаляются дополнительно 12 аминокислотных остатка с образованием 76 кДа автолитического фрагмента; 2) для большой 80 кДа субъединицы m-кальпаина NH2-терминальных 9 аминокислотных остатков удаляются первыми, затем еще 9 остатков с образованием 78 кДа автолитического фрагмента; 3) для малой 28 кДа субъединицы NH2-терминальных 26 аминокислотных остатков удаляются с образованием фрагмента 26-27 кДа, от которого дополнительно отделяются 37 остатков (до Gly-64) - образуется фрагмент 22-23 кДа и в последнюю очередь отделяется еще более 28 аминокислотных остатков (до Ala-92) с образованием 18 кДа автолитического фрагмента. Малая субъединица автолизируется гораздо быстрее, чем большая субъединица в µ - кальпаине, в то время как в m - кальпаине происходит все наоборот (Brown, Crawfold, 1993).
Эндогенным ингибитором кальпаина является кальпастатин, чья молекулярная масса варьирует от 34 до 280-300 кДа. Хотя гомологичная последовательность среди кальпастатинов не так высока, как у кальпаинов, однако >65% аминокислотной последовательности идентична. Эта последовательность уникальна и не гомологична другим полипептидам, включая цистатины, которые ингибируют многие цистеиновые протеазы, но не кальпаины. Кальпастатин содержит 4 повторения, предельно гомологичные (23-36%), домены из 140 аминокислотных остатков каждый, плюс NH2-терминальный домен, называемый доменом L, который варьирует от 68-78 кДа, завися от размера этого домена L. Обнаружено, что все 4 домена - I,II, III и IV могут ингибировать протеолитическую активность и µ-, и m-кальпаинов. Каждый из доменов состоит из субдоменов: А, В и С. Домен L единственный, который не обладает активностью ингибитора. Способность отдельных доменов ингибировать кальпаин можно расположить следующим образом: домен I>домен IV>домен III>домен II (от более к менее эффективному) (Kawasaki et al., 1989). Эффективное ингибирование кальпаинов кальпастатином требует, чтобы кальпастатин связывался с молекулой кальпаина в трех местах: Са2+- зависимое включение субдомена А кальпастатина с доменом IV в кальпаине, субдомена С кальпастатина с доменом VI в кальпаине и субдомена В с участком около активной стороны кальпаина (домен IIa или IIb или обоими).
Связывание кальпастатина, содержащего субдомены А и В, с кальпаином предотвращает связывание кальпаина с мембранами, предполагая, что связывание кальпаинов с мембранами осуществляется доменами IV и VI, «кальмодулин-схожими» доменами в молекуле кальпаина, потому что субдомены А и В кальпастатина связывают домены IV и VI, соответственно (Kawasaki et al., 1993).
Присутствие Са2+ делает кальмодулин более гидрофобной молекулой и Са2+ также может увеличивать гидрофобность «кальмодулин-схожих» доменов кальпаинов.
TimeBiology