Кальмодулин Определение

Calmodulin, или кальций-модулированный белок, является кальций-связывающим белком, обнаруженным в цитоплазма всех эукариотических клеток. Он взаимодействует со многими другими белками в клетка и действует как регулятор или эффектор молекула в широком разнообразии клеточных функций. Эти функции включают в себя такие вещи, как регулирование клеточный цикл внутриклеточная сигнализация, оплодотворение, а также мускул сокращение. Кальмодулин входит в семейство белков вместе с тропонином С, другим важным кальцийсвязывающим белком, участвующим в сокращении мышц. Кальмодулин является важным белком; мутации в любом из генов, кодирующих кальмодулин, или повреждение сайтов связывания кальмодулина часто оказываются летальными.

Структура кальмодулина

Кальмодулин – это белок, состоящий из 148 аминокислотных остатков. Он кодируется несколькими генами; у людей: CALM1, CALM2 и CALM3, которые находятся на хромосомах 14, 2 и 19 соответственно. Кальмодулин образует два глобулярных домена, соединенных гибким центральным линкером. каждый домен связывает два иона кальция в ручных мотивах E-F, мотив, повсеместно встречающийся в кальций-связывающих белках, так что кальмодулин может связывать в общей сложности четыре иона Ca2 +. Сайты связывания кальция 12 аминокислоты длинные и содержат много отрицательно заряженных или полярных аминокислотных остатков, таких как аспартат, глутамат и аспарагин. Боковые цепи на этих аминокислотах образуют ионные связи с ионами Ca2 +. Другие аминокислотные остатки с боковыми цепями, богатыми атомами кислорода, также привлекают катионы кальция. Это способствует связыванию даже при очень низких концентрациях Ca2 +.

Когда кальций связан с кальмодулином, спиральная петля-спираль образуется вдоль основной цепи и происходит конформационное изменение. Это конформационное изменение в сочетании с гибкостью белка благодаря гибкому соединительному линкеру позволяет кальмодулину взаимодействовать и связываться с широким спектром других белков.

Функция кальмодулина

Кальмодулин является повсеместным регуляторным белком, который участвует во многих процессах, опосредованных кальцием. Когда Ca2 + связывается с кальмодулином, он образует комплекс Ca2 + / кальмодулин, который затем взаимодействует с другими белками в клетке. Эти белки являются ферментами и эффекторными белками, участвующими в различных клеточных и физиологических процессах. Комплекс Ca2 + / кальмодулин также может напрямую регулировать процессы.

Одной из функций комплекса Ca2 + / кальмодулин является активация кальциевых насосов. Эти насосы удаляют кальций из цитоплазмы, либо откачивая его из клетки, либо сохраняя в эндоплазматическая сеть, Контролируя количество кальция в клетке, нижестоящие ответы регулируются.

Дополнительные примеры функции комплекса Ca 2+ / кальмодулин включают в себя связывание с Ca 2+ / кальмодулинкиназой (CAMK), такой как киназа легкой цепи миозина. Это связывание позволяет CAMK фосфорилировать эффекторные белки путем переноса фосфатов из АТФ в сериновые и треониновые остатки на принимающих белках. Эти белки затем активируют последующие процессы, такие как внутриклеточная передача сигналов, гладкая мышца сокращения, нейротрансмиттер и гормон синтез и высвобождение и регуляция клеточного цикла.

кальций

Становится все более очевидным, что кальций играет решающую роль в ряде физиологических процессов. Когда не используется градиент концентрации количество ионов кальция между внутренней и внешней частью клетки очень велико; концентрация внеклеточного кальция составляет приблизительно 1 мМ, тогда как концентрация свободных ионов кальция в клетке составляет менее 0,1 мкМ. Вероятно, это связано с тем, что кальций будет легко взаимодействовать со многими белками.

Большая часть кальция в клетке поступает через закрытые кальциевые каналы. Он также может храниться в эндоплазматической сети. Кальциевые каналы представляют собой большие трансмембранные белки, которые позволяют проходить ионам в клетку при достижении определенных стимулов. это обычно происходит, когда мембрана деполяризована или лиганд прилагается.

викторина

1. Где находится кальмодулин?A. ядроB. плазматическая мембрана C. цитозоль D. вне клетки

Ответ на вопрос № 1

С верно. Кальмодулин находится в цитозоле клетки. Он взаимодействует с белками в других местах клетки.

2. Сколько ионов кальция может связываться с кальмодулином?A. никтоB. одинC. дваD. четыре

Ответ на вопрос № 2

D верно. Кальмодулин может связывать до четырех ионов кальция. Он имеет два кальцийсвязывающих сайта в каждой из долей белка.

3. В каких процессах участвует кальмодулин?A. клеточная сигнализацияB. сокращение мышцC. пути фосфорилированияD. все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D верно. Кальмодулин – это повсеместный белок, который содержится во всех эукариотических клетках. Он участвует в самых разнообразных процессах, включая сокращение мышц, регуляцию клеточного цикла, внутриклеточную передачу сигналов, фосфорилирование и оплодотворение.

Ссылки

  • Кинг Р.С., Маллиган П.К. & Стэнсфилд В.Д. (2014, онлайн). Оксфорд, Великобритания: издательство Оксфордского университета. eISBN: 9780199376865.
  • Martin E. & Hine R. (2008, онлайн). Оксфорд, Великобритания: издательство Оксфордского университета. eISBN: 9780191726507.
  • Рэндалл Д., Бурггрен В. и Френч К. (2002). Эккерт животное физиология : механизмы и приспособления, 5-й. редактор Chs. 9 и 10. Нью-Йорк, Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания. ISBN: 0-7167-3863-5.
  • Уивер, Р. Ф. (2005). Молекулярная биология, 3-й. редактор Глава 24. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN: 0-07-284611-9.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *