¿Cómo se activa la calcodulina? – Camino y función

¿Qué es la calcodulina?

Siempre que ha mirado células bajo un microscopio, pueden parecer bastante estáticas. Sin embargo, en el interior de las células hay una red compleja de moléculas de señalización que funcionan constantemente y mantienen la célula en orden. Existen redes increíblemente complejas de vías de señalización que le dicen a la célula cómo comportarse en su entorno, cuándo dividirse e incluso cuándo morir por apoptosis. Una molécula importante en estas vías es una proteína llamada calmodulina.

Calmodulina (CaM) se llama así porque se trata de una ca lcium mod proteína ulados. Esto significa que puede sentir el calcio dentro de la célula y cambia la conformación o forma en consecuencia. La calcodulina se expresa en todos los tipos de células en todos los tipos de organismos eucariotas. Es un actor importante en muchas vías de transducción de señales, incluida la señalización neurológica, el movimiento muscular, la memoria, el crecimiento y la división celular, y más. A continuación, echemos un vistazo a cómo se activa esta proteína y más detalles sobre las diferentes vías en las que participa.

Activación

La calcodulina es activada por el calcio intracelular. Cuando las concentraciones de calcio aumentan, los iones de calcio pueden unirse a la calmodulina en un motivo especial llamado dominio de mano EF . Esta configuración de aminoácidos es característica de las proteínas que se unen al calcio. La calcodulina es capaz de unir cuatro iones de calcio y sufre un cambio conformacional significativo que expone otras partes de la proteína y le permite interactuar con otras moléculas de señalización dentro de la célula.

Vías y función

La calcodulina se expresa de forma ubicua en las células eucariotas y actúa como un sensor de calcio general. Se acopla a una variedad de otras proteínas sensibles al calcio y se puede vincular a varias vías de señalización.

Músculo liso

El músculo liso es un tipo de músculo involuntario que se encuentra en nuestros órganos huecos. El músculo liso forma órganos como el estómago, los intestinos, el útero y el músculo en el exterior de nuestros vasos sanguíneos. Por lo tanto, la contracción del músculo liso es importante para la digestión, la reproducción y la regulación del flujo sanguíneo.

Durante la contracción del músculo liso, el control neurológico del músculo estimula la entrada de calcio y la posterior liberación de calcio del retículo sarcoplásmico dentro de la célula. Este calcio activa la calmodulina, que a su vez activa la quinasa de cadena ligera de miosina (MLCK) . Entonces, MLCK es capaz de fosforilar la miosina. La miosina fosforilada puede unirse a la actina y realizar la contracción.

Neuronas

Las neuronas son las células del cerebro y median la señalización electroquímica. La calcodulina también juega un papel importante en la regulación de varias vías de señalización en las neuronas.

El influjo de calcio a través de un tipo específico de canal, los canales de N-metil-D-aspartato (NMDA), se ha asociado durante mucho tiempo con cambios sinápticos que afectan el aprendizaje y la memoria. Estos cambios están mediados en parte por la calmodulina. Cuando el calcio ingresa a las neuronas a través de los canales NMDA, activa la calmodulina. La calcodulina activa otra proteína llamada proteína quinasa II dependiente de Ca2 + / CaM (CaMKII). Esta proteína es esencial para los cambios en la sinapsis que median los cambios a largo plazo en el aprendizaje y la memoria.

Proliferación celular

La proliferación celular es el proceso de división celular, donde una célula se divide para formar dos células hijas idénticas. La proliferación celular es importante porque nos permite crecer, reparar tejidos y puede desregularse durante el cáncer, cuando las células se dividen sin control.

La calcodulina juega un papel importante en la supervivencia celular y la proliferación celular. Durante las transducciones de señales, los aumentos de calcio intracelular activan la calmodulina en el núcleo, lo que conduce a la activación de factores de transcripción que promueven la supervivencia celular.

Resumen de la lección

La calcodulina es una proteína sensible al calcio que tiene un motivo de aminoácido específico llamado dominio de mano EF que le permite unirse al calcio y cambiar la conformación. Esto le permite interactuar con muchas otras proteínas sensibles al calcio. Por ejemplo, en el músculo liso, la calmodulina activa la cinasa de cadena ligera de miosina (MLCK) , que, a su vez, fosforila la miosina y permite la contracción muscular. En las neuronas, la calmodulina activa la proteína quinasa II dependiente de Ca2 + / CaM (CaMKII) , lo que permite cambios en la sinapsis que facilitan el aprendizaje y la memoria. La calcodulina también es importante para regular la proliferación celular y la supervivencia celular y puede desregularse durante el cáncer.