鈣調(diào)蛋白是一種廣泛存在于真核細胞中的小分子鈣結(jié)合蛋白，它能夠與鈣離子(Ca2?)結(jié)合，并因此而改變其形狀和功能。這種特性使得鈣調(diào)蛋白能夠作為鈣離子的傳感器，響應(yīng)細胞內(nèi)鈣濃度的變化，從而調(diào)節(jié)下游的信號傳遞過程。

鈣調(diào)蛋白由148個氨基酸組成，形成一個緊湊的球形結(jié)構(gòu)，包含四個EF手(鈣結(jié)合結(jié)構(gòu)域)。每個EF手都能與一個鈣離子結(jié)合，當(dāng)鈣離子與EF手結(jié)合時，鈣調(diào)蛋白會發(fā)生構(gòu)象變化，暴露出與下游效應(yīng)蛋白結(jié)合的位點。

作用機理

鈣離子結(jié)合：鈣調(diào)蛋白作為鈣離子的胞內(nèi)受體，在鈣離子濃度增加時與其結(jié)合。這種結(jié)合具有高度的特異性和敏感性，能夠響應(yīng)廣泛的鈣離子濃度變化。

構(gòu)象變化：與鈣離子結(jié)合后，鈣調(diào)蛋白的構(gòu)象會發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而暴露出疏水表面，使其能夠與調(diào)控的目標(biāo)分子結(jié)合。

激活靶酶：Ca2?-CaM復(fù)合物能夠與多種靶酶結(jié)合，并激活這些酶的活性，從而產(chǎn)生生物學(xué)變化，激發(fā)一系列反應(yīng)。

細胞生物學(xué)功能

調(diào)控細胞增殖及細胞周期：鈣調(diào)蛋白在細胞增殖和細胞周期調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。它能夠通過影響細胞周期相關(guān)基因的表達和細胞周期蛋白的合成來調(diào)節(jié)細胞增殖速度。

參與調(diào)控靶酶活性：Ca2?-CaM復(fù)合物能夠與多種靶酶結(jié)合并激活它們，這些靶酶包括磷酸化酶激酶、鳥苷酸環(huán)化酶、磷脂酶A2、肌球蛋白輕鏈激酶、磷酸二酯酶和鈣調(diào)蛋白激酶等。這些酶的激活能夠進一步調(diào)節(jié)細胞的多種生理功能。

參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：鈣調(diào)蛋白作為鈣離子的傳感器，能夠參與多種細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。它能夠響應(yīng)鈣離子的濃度變化并向下游傳遞信號，從而調(diào)節(jié)細胞的多種生理活動。