Ca2avhengige

Ca2-avhengige, eller calcium-avhengige, refererer til proteiner og andre molekyler hvis aktivitet eller funksjon er avhengig av binding av kalsiumioner (Ca2+). Bindingen av Ca2+ endrer ofte proteiners konformasjon og/eller hvilke interaksjonspartnere de kan ha, noe som muliggjør raske og spesifikke cellulære responser. Ca2+-avhengige mekanismer finnes i mange organismer og celletyper.

Vanlige Ca2+-bindingsmotiver inkluderer EF-hånd og C2-domene. Disse delene lar proteiner binde Ca2+ og deretter endre aktivitet, lokalisasjon eller interaksjoner. Calmodulin er et sentralt Ca2+-bærermolekyl som ved Ca2+-binding aktiverer en rekke kinasesystemer, slik som CaMKII, og koordinerer mange signalveier.

Eksempler på Ca2+-avhengige prosesser omfatter eksocytose av nevrotransmittere i synapser, hvor synaptotagmin fungerer som Ca2+-sensorer; muskelkontraksjon i tverrstripet muskulatur, hvor troponin C reagerer på Ca2+-økning; og ulike Ca2+-avhengige enzymer som fosfolipase C som deltar i signaleringsnettverk. Ca2+-signaler kan være lokale og korte eller globale og langvarige, avhengig av cellens behov og konteksten.

Regulering av Ca2+-signaler skjer gjennom kanaler som slipper inn Ca2+ i cytosol, samt intracellulære lagre og pumper som fjerner eller buffering Ca2+. Eksempelvis åpner IP3-reseptorer og ryanodine-receptorer i endoplasmatisk retikulum for Ca2+-frigivelse, mens pompene PMCA og SERCA fjerner Ca2+ fra cytosol. Ulik dysregulering av Ca2+-signaler er koblet til sykdommer som hjerte- og nevrodegenerative tilstander, og området er derfor viktig i både grunnforskning og medisin.