Le mécanisme de la calmoduline

Définition de calmoduline
Une protéine qui se lie au calcium. L’ion calcium est appelé intracellulaire second messager, ses changements de concentration peuvent réguler la fonction cellulaire, cette régulation est principalement par la calmoduline.
Introduction à la calmoduline
La calmoduline est une protéine cytosolique dans des cellules eucaryotes, constituée de 148 acides aminés dans un polypeptide unique avec une masse moléculaire relative de 16,7 kDa.
La calmoduline est une protéine à chaîne unique d’un poids moléculaire de 16 700 et se compose de 148 acides aminés. Le point isoélectrique est de 4,3, qui est une protéine acide. Différentes sources biologiques de calmoduline, sa composition d’acides aminés et l’ordre ou exactement les mêmes, ou seulement une petite différence. Il est résistant aux acides, résistant à la chaleur, très stable. Calmoduline et le rôle de nombreuses enzymes dans la cellule. Dans chacune des molécules de calmoduline, il ya quatre régions qui se lient aux ions calcium, et leur structure primaire est très similaire. Les taux de calcium intracellulaire sont habituellement maintenus à environ 10-7 concentrations molaires. Lorsque le stimulus externe à la concentration intracellulaire de calcium a augmenté rapidement à 10-6 ~ 10-5 concentration molaire, la calmoduline que l’ion calcium, les changements de conformation, augmenté helicity, comme des molécules actives, puis avec l’enzyme Combiné pour en faire une vie Etat. Lorsque la concentration d’ions calcium est inférieure à 10-6 mole concentration, calmodulin n’est plus combiné avec des ions calcium, calmodulin et enzymes sont restaurés à aucune activité. Par conséquent, il est possible de contrôler de nombreuses réactions biochimiques importantes dans la cellule en fonction du changement de concentration d’ions calcium.
En 1982, les clones d’ADNc de chondrocyte d’anguille et de poulet et les clones de gène de chondrocyte de poulet ont été obtenus. Selon les deux premières analyses de séquence nucléotidique, que leurs différences sont grandes, mais la séquence d’acides aminés déduite est toujours fondamentalement la même. Sept introns ont été trouvés dans le gène indigène de poulets d’une longueur totale de 12 kb. L’expression des gènes calmoduline est renforcée dans le cycle de division cellulaire et dans la carcinogenèse cellulaire.
La composition de la calmoduline
La forme de la calmoduline est comme un haltère, avec deux extrémités sphériques, qui sont reliées par une structure hélicoïdale longue, élastique. Chaque extrémité possède deux domaines Ca2, chacun pouvant se lier à un Ca2, de sorte qu’une protéine modifiée au calcium peut se lier à la liaison Ca2, calmoduline et Ca2 après que la configuration soit assez stable. Dans les cellules non stimulées, la liaison de la calmoduline à Ca2 est très faible; Cependant, le Ca2 se lie à la calmoduline pour former un complexe calcium-calmoduline si Ca2 augmente dans les cellules en raison de la stimulation. Il entraînera des changements dans la configuration de la calmoduline et augmentera la liaison de la calmoduline à de nombreux effecteurs.

Le mécanisme de la calmoduline
La calmoduline est une protéine de liaison au calcium qui existe dans presque toutes les cellules eucaryotes. Son rôle est d’être sensible à toute trace de calcium peut être capturé. La calmoduline n’est active qu’après liaison à Ca2 +. Ainsi, les hormones peuvent réguler l’activité de la calmoduline en affectant les variations intracellulaires de la concentration de Ca2 +. Le complexe actif Ca2 + calmoduline peut réguler le processus métabolique en interagissant avec l’enzyme cible. C’est-à-dire le complexe Ca2 + CaM et les enzymes cibles telles que la phosphodiestérase, la protéine kinase, etc., de sorte que la conformation enzymatique cible change (Ca2 +) et l’activation, et donc réguler le processus métabolique.
Après la liaison au calcium, calmoduline subit un changement de structure qui devient un activateur de certaines enzymes. Et puis combiné avec l’enzyme, mais aussi causé par des changements dans la configuration de l’enzyme, de sorte que de l’état non actif à l’état actif, CaM-Ca2 + deviennent le rôle de ces enzymes ingrédients essentiels. calmoduline participe à de nombreuses réactions biochimiques impliquant de nombreuses enzymes clés, telles que: le transfert d’informations de contrôle, la synthèse de l’AMPc du second messager et la décomposition de l’adénylate cyclase et de la phosphodiestérase; Dans la synthèse et la décomposition du glycogène Fournir et stocker l’énergie phosphorylase kinase et la glycogène synthase kinase, la phosphorylation de la protéine et la phosphorylation protéine apparentée déphosphorylation et la protéine phosphatase, peut réguler la concentration de calcium intracellulaire, jouer une pompe de calcium Ca2 + -ATPase, ainsi que myosine kinase chaîne légère Avec contraction des muscles lisses. calmoduline est une protéine à chaîne unique constituée de 148 acides aminés avec quatre domaines de liaison Ca2 +, dépourvus d’espèces et de spécificité tissulaire. La composition en acides aminés et l’agencement de CaM à partir de différentes sources, y compris les animaux, les plantes et les eucaryotes inférieurs, sont essentiellement les mêmes. En outre, il n’y a pas de Cys et Pro-OH dans la chaîne peptidique, donc il ya une grande flexibilité dans la structure.
La fonction biologique de la calmoduline
La calmoduline peut se lier à de nombreuses protéines différentes, affectant ainsi tous les aspects de la fonction cellulaire. La calmoduline est impliquée dans le processus des activités liées à la vie de la réponse inflammatoire, le métabolisme, l’apoptose, la contraction musculaire, le mouvement intracellulaire, la mémoire à court et à long terme, la croissance nerveuse et la réponse immunitaire. Certains chercheurs ont également constaté que la calmoduline peut fonctionner dans le noyau, ce qui peut être impliqué dans le clivage pré-ARNm et la régulation de la polymérisation des ribosomes et le jeu fonctionnel. Beaucoup des protéines se liant à la calmoduline elles-mêmes ne peuvent pas se lier aux ions calcium, et les ions calcium sont des seconds messagers importants dans le système de signalisation cellulaire, donc ces protéines de liaison à la calmoduline peuvent utiliser la calmoduline comme capteurs de calcium et signalisation moléculaire. La calmoduline peut réguler la concentration intracellulaire de calcium; Dans le réticulum endoplasmique, la calmoduline peut également être utilisée comme milieu de stockage du calcium. La calmoduline peut subir des modifications conformationnelles avant et après la liaison aux ions calcium, de sorte que des protéines spécifiques peuvent être liées à des réactions spécifiques. La fonction de la calmoduline peut être régulée par des modifications de transcription et de post-traduction (par exemple phosphorylation, acétylation, formylation et protéolyse).