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Artículo

Physical Interactions Driving the Activation/Inhibition of Calcium/Calmodulin Dependent Protein Kinase II

Asciutto, Eliana KarinaIcon ; Pantano, Sergio; General, IgnacioIcon
Fecha de publicación: 06/2021
Editorial: Elsevier Science Inc.
Revista: Journal Of Molecular Graphics & Modelling
ISSN: 1093-3263
Idioma: Inglés
Tipo de recurso: Artículo publicado
Clasificación temática:
Física Atómica, Molecular y Química

Resumen

CaMKII is a protein kinase whose function is regulated by the binding of the Calcium/Calmodulin complex (Ca2+ /CaM). It is a major player in the Long Term Potentiation process where it acts as a molecular switch, oscillating between inhibited and active conformations. The mechanism for the switching is thought to be initiated by Ca2+/CaM binding, which allows the trans-phosphorylation of a subunit of CaMKII by a neighboring kinase, leading to the active state of the system. A combination of all-atom and coarse-grained MD simulations with free energy calculations, led us to reveal an interplay of electrostatic forces exerted by Ca2+/CaM on CaMKII, which initiate the activation process. The highly electrically charged Ca2+/CaM neutralizes basic regions in the linker domain of CaMKII, facilitating its opening and consequent activation. The emerging picture of CaMKII's behavior highlights the preponderance of electrostatic interactions, which are modulated by the presence of Ca2+/CaM and the phosphorylation of key sites.
Palabras clave: ELECTROSTATICS , MOLECULAR DYNAMICS , COARSE-GRAINED , PHOSPHORYLATION
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info:eu-repo/semantics/openAccess Excepto donde se diga explícitamente, este item se publica bajo la siguiente descripción: Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Argentina (CC BY-NC-ND 2.5 AR)
Identificadores
URI: http://hdl.handle.net/11336/154520
URL: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1093326321000449
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jmgm.2021.107875
Colecciones
Articulos (ICIFI)
Articulos de INSTITUTO DE CIENCIAS FISICAS
Citación
Asciutto, Eliana Karina; Pantano, Sergio; General, Ignacio; Physical Interactions Driving the Activation/Inhibition of Calcium/Calmodulin Dependent Protein Kinase II; Elsevier Science Inc.; Journal Of Molecular Graphics & Modelling; 105; 107875; 6-2021; 1-14
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