Konformationsänderung des Guanylatzyklase-aktivierenden Proteins 2 (GCAP-2) zur Aktivierung der Sehstäbchenaußensegment-Guanylatzyklase (ROS-GC1)

Abstract

Das Guanylatzyklase-aktivierende Protein 2 (GCAP-2), ein N-terminal myristoyliertes Ca2+-Bindeprotein aus der Familie der Neuronalen Calciumsensoren, kontrolliert die Aktivität der Sehstäbchenaußensegment-Guanylatzyklase (ROS-GC) und damit die Feedbackregulation des Sehprozesses. Um den molekularen Mechanismus und die Rolle der Myristoylgruppe von GCAP-2 bei der Regulation der ROS-GC zu verstehen, wurden die durch Ca2+ hervorgerufenen Konformationsänderungen charakterisiert. Die Myristoylgruppe ist sowohl im Ca2+-gebundenem als auch im Ca2+-freien Zustand lösungsmittelzugänglich. Dabei wurde eine thermodynamische Stabilisierung durch die Myristoylgruppe nur in Anwesenheit von Ca2+ beobachtet. GCAP-2 assoziiert Ca2+-abhängig an Membranen. Dies könnte für seine biologische Funktion, der Regulation eines membranständigen Zielproteins, ROS-GC, relevant sein. Diese Membranassoziation wird nicht durch die Myristoylgruppe vermittelt. Trotzdem ist der N-Terminus von GCAP-2 funktionell wichtig. So ist ein myristoyliertes Peptid der ersten 19 Aminosäuren allein in der Lage die ROS-GC1 vollständig zu aktivieren.