Calmodulina: Estrutura, Sinalização por Cálcio e Funções Celulares

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Calmodulina: Estrutura, Sinalização por Cálcio e Funções Celulares

Visão Geral

A calmodulina (CaM) é uma proteína pequena (148 aa, ~16,7 kDa), altamente conservada e ácida, expressa em todas as células eucarióticas. Ela serve como o principal sensor intracelular de Ca²⁺.

Estrutura e Mecanismo

Dois domínios globulares (lóbulos N e C), cada um com dois motivos de ligação ao Ca²⁺ do tipo EF-hand (quatro Ca²⁺ no total).
A ligação ao Ca²⁺ expõe regiões hidrofóbicas, permitindo a interação com proteínas-alvo.
A apo-calmodulina (sem Ca²⁺) também se liga a alguns alvos (por exemplo, neuromodulina, MARCKS).

Principais Processos Regulados

Processo	Alvos da CaM
Contração muscular	Quinase de cadeia leve da miosina (MLCK) → músculo liso/esquelético
Liberação de neurotransmissores	Sinapsina, canais de cálcio dependentes de voltagem
Transcrição gênica	CaMKIV → CREB; calcineurina → NFAT
Ciclo celular/proliferação	CaMKII, calcineurina
Metabolismo	Quinase de fosforilase, sintase de óxido nítrico
Modulação de canais iônicos	Receptores de rianodina, receptores de IP₃, canais SK

Ligações com Doenças

Calmodulinopatias: mutações em CALM1/2/3 causam taquicardia ventricular polimórfica catecolaminérgica (CPVT), síndrome do QT longo, fibrilação ventricular idiopática.
Neurodegeneração: sinalização desregulada de Ca²⁺/CaM implicada no Alzheimer e Parkinson.
Hipertrofia cardíaca/insuficiência cardíaca: superativação da CaMKIIδ.

A calmodulina é um hub central que traduz sinais de Ca²⁺ em diversas respostas celulares.