鈣調素

鈣調素是一種分子量為16700的單鏈蛋白質,由148個胺基酸組成。不同生物來源的鈣調素,其胺基酸組成和順序或完全一樣,或僅有少許差異。鈣調素普遍存在於真核細胞中,在動物的腦和睪丸組織中的含量比在一般組織中高數倍。

鈣調素

正文

一種能與鈣離子結合的蛋白質。鈣離子被稱為細胞內的第二信使,其濃度變化可調節細胞的功能,這種調節作用主要是通過鈣調素而實現的。鈣調素普遍存在於真核細胞中,在動物的腦和睪丸組織中的含量比在一般組織中高數倍。
鈣調素是一種分子量為16700的單鏈蛋白質,由148個胺基酸組成,其中沒有半胱氨酸,有1/3是谷氨酸和天冬氨酸,等電點為4.3,是酸性蛋白質,一級結構已經測定。不同生物來源的鈣調素,其胺基酸組成和順序或完全一樣,或僅有少許差異。它耐酸,耐熱,十分穩定。
鈣調素和細胞內很多種酶,如cAMP磷酸二酯酶、cAMP和cGMp環化酶、糖原磷酸化酶激酶、糖原合酶激酶、需鈣蛋白質激酶、蛋白磷酸解酶、NAD 激酶、肌球蛋白輕鏈激酶和鈣離子-ATP酶等的作用有關。這些酶分別涉及cAMP的合成及分解,糖原的分解及合成,蛋白質的磷酸化及去磷酸化,NADP水平的調節,平滑肌的收縮及非肌肉細胞的運動,細胞內微管的解聚,和細胞內鈣離子本身濃度的維持等。
在每個鈣調素分子內,有4個可與鈣離子結合的區域,它們的一級結構極為相似。細胞內鈣離子水平通常維持在10-7摩爾濃度左右。當外來的刺激使細胞內鈣離子的濃度瞬息間升高至1010-6~1010-5摩爾濃度時,鈣調素即與鈣離子結合,構象改變,螺鏇度增加,成為活性分子,乃進而與酶結合,使之轉變成活性態。當鈣離子濃度低於1010-6摩爾濃度時,鈣調素就不再與鈣離子結合,鈣調素和酶都復原為無活性態。因此,可以根據鈣離子濃度的變化來控制細胞內很多重要的生化反應。還有幾種鈣調素的類似物,如肌鈣蛋白C,它的胺基酸順序的70%與鈣調素相同,但它們存在於骨骼肌和心肌中。
至1982年,已得到電鰻和雞的鈣調素的cDNA克隆和雞的鈣調素基因克隆。根據前二者的核苷酸順序分析,得知儘管它們的差異較大,但由之推測出的胺基酸順序仍基本相同。在雞的天然基因中,測得7個內含子,基因總長為12kb。
在細胞分裂周期中,和細胞癌變時,鈣調素基因的表達加強。

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