Kalsiumavhengige

Kalsiumavhengige beskriver proteiner, enzymer eller cellulære prosesser som krever kalsiumioner (Ca2+) for å fungere eller for å endre aktivitet. I celler fungerer Ca2+ ofte som et universelt sekundmessenger; svingninger i cytosolisk Ca2+-konsentrasjon formidler signaler som styrer muskelkontraksjon, nevrotransmitterfrigivelse og mange metabolske veier.

Binding av Ca2+ skjer vanligvis i kalsiumbindingsdomener som EF-hand-domener eller i kalmodulinlignende regioner. Når Ca2+ binder seg, endres proteinets form og konfigurasjon, noe som endrer dets aktivitet. Eksempler inkluderer kalmodulin og kalsiumavhengige proteinkinaser (CaMK) som fosforylerer målproteiner; calcineurin, en kalsium-/calmodulin-avhengig fosfatase; og troponin C i skjelett- og hjertemuskulatur som overfører Ca2+-signal til aktin-troponin-komplekset. I planter finnes kalsiumavhengige proteinkinaser (CDPK) som regulerer responser på stress og utvikling. Calpains er kalsiumavhengige proteaser som aktiveres ved forhøyet Ca2+ og medfører proteolyse.

Betydningen er bred, ettersom kalsiumavhengige prosesser er sentrale for normal cellesignalering og homeostase. Forstyrrelser i Ca2+-koordinering kan bidra til tilstander som nevrodegenerative sykdommer, hjerte- og karsykdommer og iskemisk skade. Forskning på kalsiumavhengige mekanismer bruker Ca2+-indikatorer og biokjemiske verktøy for å måle binding og aktivitet.