Kalmodulin: Pengertian – Fungsi dan Strukturnya

Kali ini kita akan membahas mengenai kalmodulin, berikut pembahasannya.

Apa itu Kalmodulin?

Calmodulin, atau protein modulasi kalsium, adalah protein pengikat kalsium yang ditemukan dalam sitoplasma semua sel eukariotik. 

Ini berinteraksi dengan banyak protein lain di dalam sel , dan bertindak sebagai pengatur atau molekul efektor dalam berbagai fungsi seluler.

Fungsi-fungsi ini mencakup hal-hal yang beragam seperti pengaturan siklus sel , pensinyalan intraseluler, pembuahan, dan kontraksi otot .

Calmodulin berada dalam keluarga protein bersama dengan troponin C, protein pengikat kalsium penting lainnya yang terlibat dalam kontraksi otot.

Calmodulin adalah protein esensial mutasi pada salah satu gen penyandi kalmodulin atau kerusakan pada tempat pengikatan kalmodulin sering terbukti mematikan.

Fungsi Kalmodulin

Calmodulin adalah protein pengatur di mana-mana yang terlibat dalam banyak proses yang dimediasi kalsium. Ketika Ca ²⁺ berikatan dengan kalmodulin, ia membentuk kompleks Ca ²⁺ / kalmodulin yang kemudian berinteraksi dengan protein lain di dalam sel. 

Protein ini adalah enzim dan protein efektor yang terlibat dalam berbagai proses seluler dan fisiologis.

Kompleks Ca ²⁺ / kalmodulin juga dapat mengatur proses secara langsung.

Salah satu fungsi kompleks Ca ²⁺ / kalmodulin adalah mengaktifkan pompa kalsium.

Pompa ini mengeluarkan kalsium dari sitoplasma dengan cara memompanya keluar dari sel atau menyimpannya di retikulum endoplasma. 

Dengan mengontrol jumlah kalsium dalam sel, respon hilir diatur. Contoh lebih lanjut dari Ca ²⁺ / calmodulin fungsi kompleks termasuk mengikat Ca ²⁺ / calmodulin kinase (CAMK) seperti myosin rantai ringan kinase. 

Pengikatan ini memungkinkan CAMK untuk memfosforilasi protein efektor dengan mentransfer fosfat dari ATP ke residu serin dan treonin pada protein penerima.

Protein ini kemudian mengaktifkan proses hilir seperti pensinyalan intraseluler,kontraksi otot polos , neurotransmitter dan sintesis dan pelepasan hormon , dan regulasi siklus sel.

Struktur Kalmodulin

Calmodulin adalah protein yang terdiri dari 148 residu asam amino. Ini dikodekan oleh banyak gen; pada manusia: CALM1, CALM2, dan CALM3 yang masing-masing ditemukan pada kromosom 14, 2, dan 19.

Calmodulin membentuk dua domain globular yang dihubungkan oleh central linker yang fleksibel.

Setiap domain mengikat dua ion kalsium pada motif tangan EF, sebuah motif yang terdapat di mana-mana pada protein pengikat kalsium, sehingga kalmodulin dapat mengikat total empat ion Ca ²⁺ .

Situs pengikatan kalsium terdiri dari 12 asam amino dan mengandung banyak residu asam amino bermuatan negatif atau polar seperti aspartat, glutamat, dan asparagine.

Rantai samping pada asam amino ini membentuk ikatan ionik dengan Ca ²⁺ion. 

Residu asam amino lain dengan rantai samping yang kaya atom oksigen juga menarik kation kalsium. Hal ini mendorong pengikatan bahkan pada konsentrasi Ca ²⁺ yang sangat rendah .

Ketika kalsium terikat ke kalmodulin, heliks-loop-heliks terbentuk di sepanjang tulang punggung dan terjadi perubahan konformasi.Perubahan konformasi ini, ditambah dengan fleksibilitas protein karena linker penghubung yang fleksibel, memungkinkan kalmodulin untuk berinteraksi dengan dan mengikat berbagai jenis protein lainnya