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第119章 钙磷之邪（第2页）

强：钙调蛋白与蛋白激酶联合作用的原理是什么？

梦：Atp就像一个发条，可以将螺旋磁场传递蛋白质完成生化反应。

如果Atp的发条直接传给目标蛋白，就像爆发力一次性释放。

如果想要钟表发条那样长时间发挥作用，就需要钙调蛋白和蛋白激酶作为中间的齿轮传输能量。

蛋白激酶是催化“磷酸化”

的酶，能将Atp末端的磷酸基团转移到底物蛋白的特定氨基酸残基上，完成磷酸化，磷酸化的过程就是加旋的过程。

还是比喻吧，蛋白激酶就像一个“齿轮变速箱”

，能调节Atp发条释放的强度，用合适的能量功率与目标蛋白对接。

而钙调蛋白就像“离合器”

，能让能量输出端与能量接收端在缓冲条件下安全结合。

强：钙调蛋白是如何发挥“离合器”

作用的？

梦：钙调蛋白本身无酶活性，需要与ca2?结合触发构象变化，暴露疏水结合位点。

钙调蛋白含有4个EF手型结构域，每个结构域可结合1个ca2?，结合后形成刚性螺旋-环-螺旋结构，使蛋白从“闭合态”

转为“开放态”

，暴露出与靶蛋白结合的区域。

钙调蛋白的螺旋环螺旋结构能发挥缓冲卸力的效果，为磷酸化加旋提供条件。

钙调蛋白除了能为负曲率提供“离合器”

作用，如蛋白激酶、钙调磷酸酶、腺苷酸环化酶与磷酸二酯酶，还能为正曲率提供“离合器”

作用，如一氧化氮合酶。

钙调蛋白的作用严重依赖细胞内的ca2?浓度变化，浓度过低或过高都会影响其机械缓冲的作用。

强：为什么细胞内的马达蛋白没有你说的钙调蛋白与蛋白激酶的转化，能直接利用Atp？

梦：因为在马达蛋白自身就具有Atp的酶活性，其结构中具有类似“离合器”

和“变速箱”

的功能，相当于“自动挡”

。

而一般的蛋白质中没有Atp酶活性，则需要钙离子和蛋白激酶的催化，相当于“手动挡”

。

强：钙浓度是如何影响钙调蛋白的？

梦：钙调蛋白的有效结构是螺旋环螺旋，属于负曲率结构，当钙离子浓度低于纳摩尔级别10-7molL时，钙离子的作用微乎其微，螺旋环螺旋结构卷曲隐藏在内部，钙调蛋白的作用失效。

当钙离子浓度在微摩尔级别10-6至10-5molL时，钙离子的正曲率使钙调蛋白逐步解旋，随浓度变化依次露出1~4个钙结合点位，形成4个档位，钙离子集合越多，对蛋白激酶的作用越大。

当钙离子浓度高于10-6molL时，钙调蛋白的4个档位已经全部露出，再高的钙浓度也不能再提升钙调蛋白的效率。

反而钙离子的负面作用开始凸显，钙离子开始争夺镁离子的位点。

所以细胞内需要正常的钙浓度，高钙和低钙都是有害的。

强：我知道了，许多时候Atp的利用都需要钙的协助，而吸收钙离子的钙泵又需要消耗Atp，在细胞内钙离子与Atp就是一对互助互利的朋友。