蛋白激酶Cθ（PKCθ）第二个富含半胱氨酸调节域激活物结合残基的鉴定

Munc13-1是一种突触前活性区蛋白，对脑内神经递质释放和突触前可塑性至关重要。这种多域支架蛋白包含一个C1结构域，该结构域与激活剂二酰甘油/佛波酯结合。尽管C1结构域与蛋白激酶C（PKC）的C1结构域具有密切的结构同源性，但位于22位的色氨酸残基（全长Munc13-1中为588）封闭了激活剂结合囊，PKC的情况并非如此。为了阐明这种色氨酸的作用，我们在全长Munc13-1中产生了W22A、W22K、W22D、W22Y和W22F取代，在Neuro-2a细胞中表达了GFP标记的构建体，并通过使用共聚焦显微镜对活细胞成像来测量它们对佛波酯处理的膜易位。膜易位程度依次为野生型>W22K>W22F>W22Y>W22A>W22D。野生型Munc13-1C1结构域及其突变体的佛波酯结合亲和力是磷脂酰丝氨酸（PS）依赖性的，在20%和100%的PS中，野生型>W22K>W22A≫W22D。Munc13-1转位到质膜，C1结构域转位到内膜以响应佛波酯。分子动力学（80 ns）研究表明，Trp-22相对PKCδ和PKCθ的同源Trp-22的柔性较小；。根据Munc13-1C1结构域的整体负电荷状态及其与富含PS的质膜的可能相互作用对结果进行了讨论。本研究表明，Trp-588是Munc13-1中配体结合和膜转运的重要结构元件。

蛋白激酶C（PKC）是一个Ser/Thr激酶家族，通过参与磷脂酰肌醇信号通路调节多种细胞过程。自从发现并鉴定该酶为促肿瘤佛波酯的第一个受体以来，人们一直在努力研究该酶的结构、功能和调节模式。PKC的激活涉及从细胞溶质的自抑制潜伏形式到膜相关的活性形式的转变。膜募集步骤伴随着酶的构象重排，从而解除自抑制相互作用，从而使PKC磷酸化其靶点。PKC的多域结构和内在灵活性为这类酶及其与膜的相互作用的生物物理和结构生物学研究提供了显著的挑战和机遇，这是本期主题文章的主要重点。我将重点介绍该领域的最新进展，概述当前的挑战，并确定生物物理和结构生物学方法可以为PKC活性的同工酶特异性调控提供见解的领域。

磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（PI-PLC）以Ca（2+）依赖性方式将磷脂酰肌糖醇-4,5-二磷酸（PI-4,5-P2）裂解为二酰甘油（DAG）和肌醇三磷酸（IP3）。PI-PLC是结构上与最简单的动物PI-PLCζs相关的多域蛋白。与这些动物对应物一样，它们仅由EF-hand、X/Y和C2域组成。然而，植物PI-PLC不具有传统的EF-hand结构域，因为它们经常被截断，而一些PI-PLC根本没有EF-hand域。尽管结构简单，但植物PI-PLC参与了许多重要的植物过程，无论是与发育相关还是响应环境压力。PI-PLC的作用依赖于它们产生的介质。在植物中，IP3似乎不是唯一的活性可溶性分子。肌醇五磷酸（IP5）和肌醇六磷酸（IP6）也能传递信号，因此强调了PI-PLC作用与肌醇磷酸激酶和磷酸酶偶联的重要性。PI-PLC也会产生脂质分子，但植物PI-PLC途径显示出一个特点，即活性脂质似乎不是DAG，而是磷酸化形式的磷脂酸（PA）。此外，PI-PLC还可以通过改变其底物水平发挥作用。综上所述，与动物相比，植物PI-PLC显示出功能差异。然而，它们作用于类似的一般信号通路，包括钙稳态和细胞磷酸蛋白组。几个重要问题仍未得到回答。植物PI-PLC产生的可溶性介质和脂质介质之间的相互作用尚不清楚，PI-PLC与肌醇激酶或DAG-激酶之间的耦合如何进行尚待确定。