Calcium-signaleringskaskader

Definition

Calciumsignaleringskaskader er cellulære signalveje, hvor calciumionen ^(Ca2+) indtager centrale funktioner som sekundær budbringer. De gør det muligt for cellen at omdanne eksterne stimuli til specifikke reaktioner.

Funktion og betydning

^Ca2+ fungerer som et alsidigt signalmolekyle. Selv de mindste ændringer i koncentrationen kan udløse vidtrækkende cellulære reaktioner.

Mekanisme for calciumsignalkaskaden

Induktion afsignalering: Aktivering af cellereceptorer ved stimuli.
Frigivelse af calcium:
- Indstrømning af ^Ca2+ gennem membrankanaler
- Frigivelse fra intracellulære lagre (ER)
Transmission af signaler:
- Aktivering af calmodulin, CaMK'er, calcineurin
- Udløsning af celleresponser: sammentrækning, sekretion, genekspression
Nedlukning af signalering: ^Ca2+ returtransport til lageret eller til det ydre

Fysiologisk og patologisk betydning

Vigtigt for: muskelbevægelse, neuronal kommunikation, immunrespons, cellevækst

Forstyrrelser fører til: hjertearytmi, neurodegenerative sygdomme, kræft

Et eksempel: Neuronal kalciumsignaleringskaskade

Aktionspotentialet når den præsynaptiske afslutning
^Ca2+ strømmer ind i cytosolen via kanaler
Vesikler smelter sammen med membranen
Neurotransmittere frigives

Opsummering

Calciumsignaleringskaskader er vigtige, fint afstemte mekanismer for cellekommunikation. Deres alsidighed gør dem til centrale aktører i biologiske processer og samtidig modtagelige for patologiske forstyrrelser.