La calmoduline est une petite prot?ine qui lie le calcium dans les cellules. Il est important dans la r?gulation d’un certain nombre de processus cellulaires diff?rents, car la signalisation calcique est un moyen courant de transmettre des signaux ? la fois entre et dans les cellules. Une abr?viation pour cette prot?ine est CaM.
Les cellules eucaryotes, telles que celles des humains, sont entour?es d’une membrane appel?e membrane plasmique et contiennent des structures li?es ? la membrane, telles que le r?ticulum endoplasmique (RE) et le r?ticulum sarcoplasmique (SR). Ces structures contiennent des r?serves de calcium, mais le cytosol de la cellule – le contenu semblable ? un gel entre les membranes – contient 10,000 XNUMX fois moins de calcium que le liquide ? l’ext?rieur des cellules.
La grande diff?rence de taux de calcium entre le cytosol et l’ext?rieur de la cellule permet ? la cellule d’utiliser ce gradient diff?rentiel pour introduire du calcium comme moyen de signaler les r?ponses. Il existe de nombreuses prot?ines qui se lient au calcium, mais la calmoduline est la prot?ine modul?e par le calcium la plus courante. De nombreuses prot?ines qui la lient sont incapables de r?pondre directement au calcium et doivent s’appuyer sur cette prot?ine de liaison au calcium comme capteur de calcium. Alors que de nombreuses prot?ines sont activ?es par le calcium, d’autres sont sujettes ? une inhibition. Les r?ponses induites par la CaM vont de la croissance nerveuse et de la m?moire ? l’inflammation et au m?tabolisme.
Un exemple classique du r?le de la calmoduline dans le m?tabolisme est la r?gulation de la d?gradation des r?serves de glycog?ne du corps pour l’?nergie. Le glycog?ne est un polym?re de stockage du glucose, et sa d?gradation est initi?e par les hormones. La liaison de ces hormones aux r?cepteurs cellulaires sur la membrane plasmique entra?ne un transporteur de calcium augmentant les niveaux de calcium dans la cellule.
? mesure que les niveaux de calcium augmentent dans le cytosol, le calcium se lie ? la calmoduline et modifie la conformation de la prot?ine. Le complexe calcium-calmoduline se lie au transporteur de calcium, augmentant d’abord, puis diminuant le transport du calcium dans la cellule. Une fois que les niveaux de calcium sont revenus ? la normale, le CaM se dissocie du calcium.
Il s’agit d’un exemple d’utilisation d’un messager secondaire, dans lequel le premier signal est une hormone transmettant son message extracellulaire ? la surface cellulaire. La transmission du signal ? l’int?rieur de la cellule est r?alis?e par un compos? secondaire, en l’occurrence le calcium. Ce processus en deux ?tapes peut consid?rablement amplifier une r?ponse cellulaire.
Il existe un autre niveau de r?gulation du m?tabolisme du glycog?ne qui repr?sente un moyen suppl?mentaire par lequel la CaM peut exercer un contr?le sur les r?actions. Il peut agir sur une calmoduline kinase – un sous-groupe de kinases sp?cialis?es pour r?pondre ? la calmoduline. Les kinases ajoutent un groupe phosphate aux prot?ines et la d?gradation du glycagon est effectu?e par une enzyme appel?e phosphorylase kinase, qui poss?de plusieurs sous-unit?s. L’un d’eux est une unit? de r?gulation et n?cessite une liaison par CaM pour l’activit?.
La calmoduline est situ?e ? de nombreux endroits dans la cellule, y compris les membranes ER et SR. Il agit ?galement dans la signalisation au sein de la cellule. Cette mol?cule a des structures similaires parmi divers organismes, indiquant que sa structure est tr?s importante pour sa fonction. La diversit? des processus m?di?s par la liaison de la calmoduline est un indicateur de l’importance du calcium dans la r?gulation des r?ponses cellulaires.