Kalmoduliini

Kalmoduliini on kaikissa eukaryootteihin kuuluvien eliöiden soluissa esiintyvä proteiini. Kalmoduliini sitoutuu kalsiumioneihin ja toimii soluissa useita entsyymejä aktivoivana proteiinina sekä säätelee useita tärkeitä solujen toimintoja, muun muassa solujenvälistä viestintää ja lihaskudoksen supistumista.

Rakenne

Ihmisen kalmoduliini on 148 aminohaposta koostuva, molekyylimassaltaan noin 17 kDa kokoinen proteiini, joka koostuu neljästä toistuvasta samanlaisesta yksiköstä. Kalmoduliini koostuu pääasiassa polaarisista aminohapoista, jotka muodostavat niin kutsutun EF-käsirakenteen. Polaaristen aminohappojen lisäksi proteiinissa on muutama hydrofobinen aminohappo. EF-käsi on rakenne, joka koostuu kahdesta α-kierteestä, joita yhdistää silmukka. Kaikki alayksiköt kykenevät sitoutumaan yhteen kalsiumioniin, ja kalsiumionin sitoutumiskohta on kierteitä yhdistävässä silmukassa. Kun kalsiumionit sitoutuvat kalmoduliiniin, muuttuu proteiinin konformaatio siten, että hydrofobiset aminohapot tulevat esille. Nämä hydrofobiset aminohapot sitovat kalmoduliinin muiden proteiinien α-kierteisiin. Sitoutumista tapahtuu, kun kalsiumionikonsentraatio soluissa on yli 500 nmol/l.

Toiminta
Kalmoduliinin kalsiumioni-indusoitu konformaation muutos aktivoi useita muita proteiineja, kuten useita tärkeitä entsyymejä. Näitä ovat muun muassa ravinnonhyödyntämistä, ionien solukalvon läpäisevyyttä sekä välittäjäaineiden synteesiä ja vapautumista sääteleviä proteiineja fosforyloivat kalsium-kalmoduliiniriippuvaiset proteiinikinaasit, glykogeenin biosynteesiin ja hajotukseen osallistuvat entsyymit fosforylaasikinaasi ja proteiinifosfataasi 1 ja typpioksidisyntaasit. Lisäksi kalmoduliini säätelee mitoosia ja osallistuu sileän lihaskudoksen supistumiseen aktivoimalla myosiinin kevytketjun kinaasientsyymiä, joka fosforyloi myosiinipeptidin pään, mikä sallii myosiinin sitoutua aktiiniin.

Lähteet

Proteiinit