El mecanismo de la calmodulina

Definición de calmodulina
Una proteína que se une al calcio. El ion de calcio se llama mensajero intracelular secundario, sus cambios de concentración pueden regular la función celular, esta regulación es principalmente a través de la calmodulina.
Introducción a la calmodulina
La calmodulina es una proteína citosólica en células eucariotas, que consta de 148 aminoácidos en un único polipéptido con una masa molecular relativa de 16,7 kDa.
La calmodulina es una proteína de cadena simple con un peso molecular de 16.700 y consta de 148 aminoácidos. El punto isoeléctrico es 4,3, que es una proteína ácida. Diferentes fuentes biológicas de calmodulina, su composición de aminoácidos y el orden o exactamente el mismo, o sólo una pequeña diferencia. Es resistente al ácido, resistente al calor, muy estable. Calmodulina y el papel de muchas enzimas en la célula. En cada una de las moléculas de calmodulina, hay cuatro regiones que se unen a los iones de calcio, y su estructura primaria es muy similar. Los niveles intracelulares de calcio se mantienen generalmente a concentraciones molares de aproximadamente 10-7. Cuando el estímulo externo a la concentración de calcio intracelular aumentó rápidamente a 10-6 ~ 10-5 concentración molar, la calmodulina que el ion de calcio vinculante, cambios conformacionales, aumento de la helicidad, como moléculas activas, y luego con la enzima combinada para convertirlo en una vida estado. Cuando la concentración de iones de calcio es menor que 10-6 mol, la calmodulina ya no se combina con iones de calcio, la calmodulina y las enzimas se restauran sin actividad. Por lo tanto, es posible controlar muchas reacciones bioquímicas importantes en la célula de acuerdo con el cambio de concentración de ión de calcio.
En 1982, se habían obtenido los clones de cDNA de condrocitos de anguila y pollo y clones de genes de condrocitos de pollo. Según los dos primeros análisis de secuencias de nucleótidos, que sus diferencias son grandes, pero la secuencia de aminoácidos deducida sigue siendo básicamente la misma. Se encontraron siete intrones en el gen nativo de pollos con una longitud total de 12 kb. La expresión de los genes calmodulina se potencia en el ciclo de división celular y en la carcinogénesis celular.
La composición de la calmodulina
La forma de la calmodulina es como una pesa, con dos extremos esféricos, que están conectados por una estructura larga, elástica, helicoidal. Cada extremo tiene dos dominios de Ca2, cada uno de los cuales puede unirse a un Ca2, de modo que una proteína modificada de calcio puede unirse a la unión de Ca2, calmodulina y Ca2 después de que la configuración sea bastante estable. En las células no estimuladas, la unión de calmodulina a Ca2 es muy baja; Sin embargo, Ca2 se une a la calmodulina para formar un complejo calcio-calmodulina si el Ca2 aumenta en las células debido a la estimulación, provocará cambios en la configuración de la calmodulina y mejorará la unión de la calmodulina a muchos efectores.
El mecanismo de la calmodulina
La calmodulina es una proteína de unión al calcio que existe en casi todas las células eucariotas. Su papel es ser sensible a cualquier rastro de calcio puede ser capturado. La calmodulina es activa sólo después de la unión a Ca2 +. Así, las hormonas pueden regular la actividad de la calmodulina al afectar los cambios intracelulares de la concentración de Ca2 +. El complejo activo Ca2 + CaM puede regular el proceso metabólico al interactuar con la enzima diana. Es decir, el complejo de Ca2 + CaM y las enzimas diana, como la fosfodiesterasa, la proteína quinasa, etc., de modo que la conformación de la enzima diana cambia (resultados de Ca ^ {2+}) y la activación, regulando así el proceso metabólico.
Después de la unión al calcio, CaM experimenta un cambio estructural que se convierte en un activador de algunas enzimas. Y luego combinado con la enzima, pero también causado por cambios en la configuración de la enzima, de modo que desde el estado no activo en el estado activo, CaM-Ca2 + convertirse en el papel de estas enzimas ingredientes esenciales. CaM participa en muchas reacciones bioquímicas que implican muchas enzimas clave, tales como: transferencia de información de control, síntesis de cAMP de segundo mensajero y descomposición de adenilato ciclasa y fosfodiesterasa; En la síntesis y la descomposición del glucógeno Proporcionar y almacenar energía fosforilasa quinasa y glucógeno sintasa quinasa, proteína fosforilación y desfosforilación relacionada proteína quinasa y proteína fosfatasa, puede regular la concentración de calcio intracelular, juegan una bomba de calcio Ca2 + -ATPasa, así como miosina ligera quinasa asociada Con contracción del músculo liso. CaM es una proteína de cadena única que consta de 148 aminoácidos con cuatro dominios de unión a Ca ^ {2+}, que carecen de especies y especificidad tisular. La composición de aminoácidos y la disposición de CaM de diferentes fuentes, incluyendo animales, plantas y eucariotas inferiores, son esencialmente las mismas. Además, no hay Cys y Pro-OH en la cadena peptídica, por lo que hay una gran flexibilidad en la estructura.
La función biológica de la calmodulina
La calmodulina puede unirse a muchas proteínas diferentes, afectando así a todos los aspectos de la función celular. La calmodulina está implicada en el proceso de actividades relacionadas con la vida de la respuesta inflamatoria, el metabolismo, la apoptosis, la contracción muscular, el movimiento intracelular, la memoria a corto y largo plazo, el crecimiento nervioso y la respuesta inmune. Algunos investigadores también han encontrado que la calmodulina puede funcionar en el núcleo, que puede estar involucrado en el pre-ARNm clivaje y la regulación de la polimerización de ribosomas y el juego de funciones. Muchas de las proteínas de unión a la calmodulina por sí mismas no pueden unirse a los iones de calcio, y los iones de calcio son importantes segundos mensajeros en el sistema de señalización celular, por lo que estas proteínas de unión a calmodulina pueden usar calmodulina como sensores de calcio y señalización molecular. La calmodulina puede regular la concentración intracelular de calcio; En el retículo endoplásmico, la calmodulina también puede usarse como medio de almacenamiento de calcio. La calmodulina puede experimentar cambios conformacionales antes y después de la unión a los iones de calcio, de modo que las proteínas específicas pueden estar ligadas a reacciones específicas. La función de calmodulina puede ser regulada por transcripción y modificaciones postraduccionales (por ejemplo, fosforilación, acetilación, formilación y proteolisis).