Ca2riippuvat

Ca2riippuvat viittaa ilmiöihin, entsyymeihin ja proteiineihin, jotka tarvitsevat kalsiumioneja Ca2+ toimiakseen tai joiden aktiivisuus ja toiminta ovat kalsiumin säätimiä. Kalsium on tärkeä solun toisena messengerinä, ja sen pitoisuudet solussa voivat nousta nopeasti esimerkiksi stimulusreaktion seurauksena, jolloin monet Ca2+-riippuvat prosessit aktivoituvat.

Mekanismi perustuu Ca2+:n sitoutumiseen proteiineihin, joilla on erityisiä sitoutumismoduuleja, kuten EF-kahdeksikkoja (EF-hand) tai C2-alueita. Sitoutuminen saa proteiinin konformaatiomuutokseen ja aktivoi sen tai muuttaa sen kumppanien sitoutumista. Esimerkkejä Ca2+-riippuvaisista proteiineista ovat calmoduli ja sen ohjaamat kinaseit (esim. CaMKII), kalkiiniin ja fosfataasideen vaikuttavat proteiinit sekä syntetiaalisesti tärkeitä Ca2+-sensitive proteaasit kuten calpaanit. Synaptotagmiini on Ca2+-riippuvainen sensorina neuroaytteen vapautumisessa.

Ca2+-riippuvaisuutta tavataan runsaasti sekä eläin- että kasvi- ja mikrobisoluissa. Eläimissä kalsiumriippuvainen signaling ohjaa lihasrelaksia ja -kontraktiota, hermosolujen välittäjäaineiden eritystä sekä immuunivasteita. Kasveissa esiintyvät kalciumiriippuvat proteiiniseinät kuten plant CDPK:t aktivoituvat Ca2+-pulsseina, joilla säädellään vastetta taudinaiheuttajille sekä kehitykseen.

Säätelyön muodostavat Ca2+varastot (esim. endoplasmisesta retikululumista) ja Ca2+-pumput sekä -vetäjät, joiden avulla solun Ca2+-tasot pidetään tarkasti hallinnassa. Häiriöt Ca2+-signaalissa voivat liittyä useisiin sairauksiin, minkä vuoksi Ca2+-riippuvaiset mekanismit ovat tärkeitä tutkimus- ja lääketieteen kohteita.