鈣離子信號(hào)通路
日期：2023-04-07 15:17:46
鈣離子（Ca²?）信號(hào)通路是細(xì)胞內(nèi)最為重要的信號(hào)傳遞系統(tǒng)之一，涉及到細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、凋亡、肌肉收縮等多種生物學(xué)過程。鈣離子信號(hào)的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)主要由三部分組成：鈣離子的釋放、鈣離子的傳遞和鈣離子的回收。
鈣離子的釋放主要通過胞外（如神經(jīng)元釋放劑）或胞內(nèi)（如肌鈣蛋白、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等）的刺激，促使細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的鈣離子（主要存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌肉細(xì)胞中）經(jīng)過鈣通道或鈣泵流入細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞外信號(hào)分子誘導(dǎo)細(xì)胞膜上的離子通道開啟也能引起濃度突然升高，比如NMDA受體在光學(xué)顯微鏡下觀察到的熒光信號(hào)。而內(nèi)源性反應(yīng)則是典型的骨骼肌收縮反應(yīng)，是橫紋肌最基本的生理反應(yīng)之一。
鈣離子的傳遞是一種關(guān)鍵的過程，由于細(xì)胞內(nèi)鈣離子的濃度非常低（一般在10^-7至10^-5摩爾/L之間），因此需要鈣結(jié)合蛋白來進(jìn)行傳遞，如鈣調(diào)素（calmodulin）、鈣粘蛋白（calbindin）、三磷酸鳥苷（GTP）結(jié)合蛋白等，這些鈣結(jié)合蛋白與鈣離子結(jié)合后會(huì)發(fā)生構(gòu)象改變，啟動(dòng)下游的信號(hào)傳遞。比如，當(dāng)鈣調(diào)素結(jié)合到目標(biāo)蛋白上時(shí)，其活性增強(qiáng)并引發(fā)蛋白磷酸化，進(jìn)而激活下游蛋白的功能。
鈣離子的回收主要通過泵（如Ca²? ATP酶、Na+/Ca²?交換泵）和外排通道控制。這些泵和通道能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的鈣離子輸送回儲(chǔ)存器中，并保持細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度在一個(gè)恒定的范圍內(nèi)。
鈣離子信號(hào)通路是一種十分復(fù)雜的信號(hào)傳遞系統(tǒng)，包括鈣離子的釋放、鈣離子的傳遞和鈣離子的回收三個(gè)過程。在這個(gè)過程中，鈣結(jié)合蛋白起到了極為重要的作用。鈣離子信號(hào)通路的異常會(huì)導(dǎo)致多種疾病，如阿爾茨海默氏病、心血管疾病等，因此對(duì)其機(jī)制的深入研究將有助于我們更好地理解和治愈這些疾病。
鈣離子的釋放主要通過胞外（如神經(jīng)元釋放劑）或胞內(nèi)（如肌鈣蛋白、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等）的刺激，促使細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的鈣離子（主要存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌肉細(xì)胞中）經(jīng)過鈣通道或鈣泵流入細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞外信號(hào)分子誘導(dǎo)細(xì)胞膜上的離子通道開啟也能引起濃度突然升高，比如NMDA受體在光學(xué)顯微鏡下觀察到的熒光信號(hào)。而內(nèi)源性反應(yīng)則是典型的骨骼肌收縮反應(yīng)，是橫紋肌最基本的生理反應(yīng)之一。
鈣離子的傳遞是一種關(guān)鍵的過程，由于細(xì)胞內(nèi)鈣離子的濃度非常低（一般在10^-7至10^-5摩爾/L之間），因此需要鈣結(jié)合蛋白來進(jìn)行傳遞，如鈣調(diào)素（calmodulin）、鈣粘蛋白（calbindin）、三磷酸鳥苷（GTP）結(jié)合蛋白等，這些鈣結(jié)合蛋白與鈣離子結(jié)合后會(huì)發(fā)生構(gòu)象改變，啟動(dòng)下游的信號(hào)傳遞。比如，當(dāng)鈣調(diào)素結(jié)合到目標(biāo)蛋白上時(shí)，其活性增強(qiáng)并引發(fā)蛋白磷酸化，進(jìn)而激活下游蛋白的功能。
鈣離子的回收主要通過泵（如Ca²? ATP酶、Na+/Ca²?交換泵）和外排通道控制。這些泵和通道能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的鈣離子輸送回儲(chǔ)存器中，并保持細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度在一個(gè)恒定的范圍內(nèi)。
鈣離子信號(hào)通路是一種十分復(fù)雜的信號(hào)傳遞系統(tǒng)，包括鈣離子的釋放、鈣離子的傳遞和鈣離子的回收三個(gè)過程。在這個(gè)過程中，鈣結(jié)合蛋白起到了極為重要的作用。鈣離子信號(hào)通路的異常會(huì)導(dǎo)致多種疾病，如阿爾茨海默氏病、心血管疾病等，因此對(duì)其機(jī)制的深入研究將有助于我們更好地理解和治愈這些疾病。
