kalsiumsignalering

Kalsiumsignalering refererer til den biologiske prosessen der kalsiumioner (Ca2+) fungerer som sekundære budbringere i celler. Disse ionene spiller en avgjørende rolle i et bredt spekter av cellulære funksjoner og responsmekanismer. Konsentrasjonen av fritt kalsium i cytosol er vanligvis svært lav, men den kan øke dramatisk som respons på spesifikke stimuli, noe som utløser en kaskade av hendelser.

Denne signaleringen initieres ofte av eksterne signaler, som for eksempel hormoner eller nevrotransmittere, som binder seg til reseptorer på celleoverflaten. Dette kan føre til åpning av ionekanaler i cellemembranen eller i organeller som endoplasmatisk retikulum og sarkoplasmatisk retikulum, slik at kalsium frigjøres inn i cytosol. Alternativt kan spenningsstyrte kalsiumkanaler aktiveres, spesielt i nerve- og muskelceller.

Når cytosolisk kalsiumkonsentrasjon øker, binder kalsium seg til spesifikke kalsiumbindende proteiner, hvorav det mest kjente er calmodulin. Bindingen av kalsium til disse proteinene fører til at de endrer konformasjon og dermed aktiverer eller deaktiverer ulike målproteiner, som enzymer, transkripsjonsfaktorer eller andre ionekanaler.

Kalsiumsignalering er involvert i en mangfoldighet av cellulære prosesser, inkludert muskelsammentrekning, nervesignalering, cellevekst og -deling, apoptose (programmert celledød), genuttrykk, og frigjøring av hormoner og nevrotransmittere. Opprettholdelsen av korrekt kalsiumhomeostase er derfor kritisk for cellefunksjon og organismens helse. Ubalanser i kalsiumsignalering kan være assosiert med en rekke sykdommer.