kalmodulinberoende

Kalmodulinberoende är ett begrepp inom cellbiologi som avser processer eller enzymers beroende av kalmodulin för deras aktivering eller funktion. Kalmodulin är ett litet intracellulärt, Ca2+-bindande protein som fungerar som en signalsubstans i cellen. När Ca2+-nivåerna ökar binder kalcium till kalmodulin, vilket orsakar en konformationsändring som gör att kalmodulin kan interagera med specifika målproteiner. Den aktiva Ca2+-kalmodulinkomplexet reglerar ofta enzymaktivitet genom att aktivera eller inhibera målproteiner.

Kalmodulinberoende mekanismer omfattar flera enzymfamiljer och signalkedjor. Bland de vanligaste är kalmodulinberoende proteinkinaser (CaMK), särskilt CaMK II och CaMK IV, som reglerar fosforylering av mål som jonkanaler, cytoskelettproteiner och transkriptionsfaktorer. Calcineurin, en kalmodulinberoende fosfatas, aktiveras också av Ca2+-kalmodulin och påverkar fosforyleringsstatus och NFAT-signalering. Andra kalmodulinberoende enzymer inkluderar myosin lättkätted kinases (MLCK) och flera NO-syntaser som kräver kalmodulin för att producera kväveoxid. Vissa adenylylcyklas- eller fosfodiesteras-isoformer visar även kalmodulinberoende reglering.

Funktionellt är kalmodulinberoende signalvägar centrala för muskelsammandragning, synaptisk transmission och plasticitet i nervsystemet samt reglering av genuttryck och sekretorisk aktivitet i flera celltyper. Dysfunktion i kalmodulinberoende reglering har kopplats till olika sjukdomar, bland annat inom hjärta och centrala nervsystemet samt neurodegenerativa tillstånd. Kalmodulinhämmare används i forskning för att studera dessa vägar och deras fysiologiska betydelse.