当蛋白激酶C（PKC）的两个膜靶向模块C1和C2域分别与第二信使二酰甘油（DG）和Ca2+结合时，PKC的传统亚型被激活。本研究探讨了由C2结构域介导的钙诱导PKCβII与阴离子膜结合的机制。停流荧光光谱显示，Ca2+诱导的分离C2结构域与阴离子囊泡的结合至少通过两个步骤进行：（1）两个或多个Ca2+离子与亲和力相对较低的自由结构域的快速结合，以及（2）Ca2+占据结构域与囊泡的扩散控制结合。Ca2+通过降低膜结合的离解速率常数（k（off））和增加结合速率常数（k（on））来增加阴离子膜C2结构域的亲和力。对于在200μM Ca2+存在下与含有40 mol%阴离子脂质的囊泡结合，k（off）和k（on）分别为8.9 s（-1）和1.2 x 10（10）M（-1）x s（-1）。当游离Ca2+水平迅速降低时，k（off）值增加到150 s（-1），使膜结合C2结构域（tau=k（off）（-1））的平均寿命从Ca2+存在时的110 ms降低到Ca2+快速去除时的6.7 ms。针对静电相互作用作用的实验表明，它们要么稳定最初的C2域-膜遭遇复合物，要么稳定高亲和力膜结合复合物。具体而言，降低磷脂酰丝氨酸摩尔分数或在结合反应中包括MgCl2通过在200微M Ca2+存在下测量的降低k（on）和增加k（off）来降低C2结构域对阴离子囊泡的亲和力。当快速去除Ca2+时，这些物种不会影响k（off）值。对PKCβII的研究表明，Ca2+诱导的全长蛋白与膜的结合通过两个动力学可分解步骤进行得最少：（1）酶与扩散控制极限附近的囊泡的快速双分子结合，以及（2）膜结合酶随后的构象变化。与C2结构域的情况一样，当Ca2+被快速去除时，全长PKCβII的k（off）增加，在Ca2+存在时，τ从11s减少到不存在时的48ms。因此，C2结构域和缓慢的构象变化都延长了PKCβ-膜三元复合物在Ca2+存在下的寿命，并通过去除Ca2+触发快速膜释放。这些结果为PKC的辅因子调控提供了分子基础，其中C2结构域在扩散控制极限下搜索三维空间，将PKC靶向相对常见的阴离子磷脂，然后C1结构域开始二维搜索更罕见的膜分隔DG。
