Calmodulina

La calmodulina è una proteina legante lo ione calcio, il nome deriva dalla contrazione di "calcium modulated protein". Ha un ruolo centrale nella comunicazione cellulare e nel sensing della concentrazione di calcio intracellulare.

Struttura

Il polipeptide ha un peso molecolare di circa 16kDa. La calmodulina presenta una struttura secondaria particolare, direttamente coinvolta nel legame con in calcio. Nel sito di legame, infatti, è presente un motivo strutturale che deriva dall'alfa-elica, precisamente un helix-turn-helix.

Struttura della calmodulina. I quattro punti, in alto a sinistra e in basso a destra rappresentano gli ioni calcio.

Modifiche conformazionali

I domini che legano lo ione calcio possiedono una particolarità giacché, quando sono liberi, espongono all'interno delle tasche idrofobiche. È in queste tasche che si lega il calcio; dopo il legame la calmodulina inizia una modifica conformazionale che porta queste tasche all'esterno esponendo le piccole regioni idrofobiche. È a livello delle regioni idrofobiche che avviene l'aggancio con altre proteine quali, ad esempio le chinasi.

Funzioni

La calmodulina ha un ruolo "ponte" nella comunicazione cellulare, poiché è un sensore intracellulare della concentrazione dello ione calcio. Quando lo ione è presente in quantità elevata, in situazione fisiologiche e non patologiche, la calmodulina può attivare alcune vie di segnalazione tra cui le chinasi calcio-dipendenti, le fosfatasi calcio-dipendenti o l'adenilatociclasi.

Calmodulina e contrazione del muscolo liscio

La calmodulina ha un ruolo fondamentale nella contrazione del muscolo liscio. La calmodulina "attivata" dal calcio, difatti, interagisce con un enzima chiamato MLCK (myosin light-chain kinase) che, a sua volta, fosforila la catena leggera della miosina, attivandola e permettendo la contrazione muscolare.