钙离子及钙调蛋白课件.ppt

1、.钙调蛋白的定义和钙调蛋白的定义和钙蛋白结构钙蛋白结构生物学功能生物学功能研究进展研究进展致谢致谢目目 录录2福州大学有机化学研究所钙调蛋白作用机理钙调蛋白作用机理.钙调蛋白（calmodulin;CaM）1钙调蛋白是真核生物细胞中的胞质溶胶蛋白，由148个氨基酸组成单条多肽,相对分子质量为16700.2一种能与钙离子结合的蛋白质。钙离子被称为细胞内的第二信使，其浓度变化可调节细胞的功能，这种调节作用主要是通过钙调蛋白而实现的.钙蛋白结构示意图 钙调蛋白的外形似哑铃,有两个球形的末端,中间被一个长而富有弹性的螺旋结构相连,每个末端有两个Ca2 结构域,每个结构域可以结合一个Ca2,这样,一个钙

2、调蛋白可以结合4个Ca2,钙调蛋白与Ca2 结合后的构型相当稳定。.钙调蛋白作用机理 1.是对任何微量微量的钙都能敏感地捕获。钙调蛋白只有在与Ca2+结合后才有活性 2.激素可以通过影响细胞内Ca2+浓度变化来调控钙调蛋白的活性。活性Ca2+CaM复合物可以通过与靶酶作用方式调控代谢过程 3.与钙结合后，CaM发生构型上的变化，成为一些酶的激活物。再与酶结合时，又引起酶的构型变化，使由非活性态转为活性态，CaM-Ca2+成了这些酶作用时必不可缺的成分.钙调蛋白作用机制示意图.Ca2-磷脂依赖性蛋白激酶途径磷脂依赖性蛋白激酶途径 (DAG-PKC途径途径)Ca2-钙调蛋白依赖性途径钙调蛋白依赖性

3、途径 （Ca2 CaM途径）途径）.生物学功能 1.钙调蛋白参与介导的生命活动进程有炎症反应、代谢、细胞凋亡、肌肉收缩、细胞内运动、短期和长期记忆、神经生长以及免疫反应等 2.一些研究者还发现，钙调素可以在细胞核内发挥功能，其可能参与前mRNA的剪切和调控核糖体聚合及功能发挥 3.调素可以调节细胞内钙离子的浓度；而在内质网中，钙调素还可以被用作钙储存介质。钙调素在结合钙离子前后会发生构象变化，因此可以在特定的反应中结合特定的蛋白质。钙调素的功能可以被转录以及翻译后修饰（如磷酸化、乙酰化、甲酰化和蛋白酶解）所调控.钙离子与钙调蛋白 1.Ca2+的作用。生物体内存在的游离Ca2+与许多生理活动过程

4、有关。其中一个重要作用是作为细胞内信使 2.钙调蛋白（CaM）。钙调蛋白是一种钙结合蛋白，存在于几乎所有的真核细胞中。它的作用是对任何微量的钙都能敏感地捕获。钙调蛋白只有在与Ca2+结合后才有活性。因此，激素可以通过影响细胞内Ca2+浓度变化来调控钙调蛋白的活性.八十年代,钙生物学功能和钙调蛋白的研究形成了高潮(l4)。最近有人报道一种特异存在于肿瘤组织中的钙调蛋白癌调蛋白(5,“),引起医学界人士的关注 研究进展研究进展.牛脑钙调蛋白的纯化及其对小白鼠血糖的影响 殷旭东课题组研究 以牛脑为材料利用纤维素色谱法纯化钙调蛋白,配制成有活性成分的药物,腹腔注射随机分组的小白鼠,研究钙调蛋白对小白鼠

5、血糖的影响。结果表明,钙调蛋白对采食后小白鼠的血糖具有降低作用。新疆农业大学学报 2005,28(4):6163.程和平等人在第九次全国生物物理大会程和平等人在第九次全国生物物理大会学术会议上报道学术会议上报道“钙调蛋白对心肌细胞兴钙调蛋白对心肌细胞兴奋奋”钙调蛋白是细胞内钙信号转导的重要枢纽，具有4个钙离子结合位点，能与多种底物呈钙依赖性与非钙依赖性结合。本论文首次在完整的生理系统中研究了钙调蛋白对心肌细胞兴奋收缩耦联的调节作用及其主要环节的分子机制.David Chin Calmodulin:a prototypical calciumsensor 钙调蛋白对Ca2+的两种方式之一（右图b）作出回应。一组（如小白蛋白和CAL结合蛋白），不接受在构象一个显著变化对结合Ca2+和功能的Ca2+缓冲器或钙离子转运。第二组，钙离子传感器，经过CA21引起的变化的构象。传感器的最突出的例子包括肌钙蛋白C（一个致力于调节横纹肌肌肉收缩蛋白质），多功能生色团，际的Ca2+传感器钙调素（CaM的），则S100蛋白家族，最近，神经肉豆蔻酰化蛋白质如恢复蛋白David Chin Trends in Cell Biology,Volume 10,Issue 10,1 October 2000.