मुक्त Ca2+ का कोशिकाविलेयी स्तर में स्थानबद्ध बृद्धिया उनके द्वितीय संदेशवाहक/संकेतक के जैसा कार्य करने के लिए अति महत्वपूर्ण होते हैं काल्मोड्यूलिन, एक लघु कोशिकाविलेयी प्रोटीन, Ca2+ के कई कोशिकीय प्रभावों की मध्यस्थता करते हैं Ca2+-काल्मोड्यूलिन पारस्परिक क्रिया के लिए निम्नांकित में से कौन सा सटीक नहीं है?

सही उत्तर विकल्प 1 है अर्थात प्रत्येक कैल्मोडुलिन अणु छह Ca2 + आयनों को सहकारी रीति से बांधता है।

अवधारणा:

• कैल्मोडुलिन (CaM) (कैल्शियम-मॉड्यूलेटेड प्रोटीन का संक्षिप्त नाम) .
• यह एक कैल्शियम-बाइंडिंग प्रोटीन है।
• कैल्मोडुलिन एक छोटा, अत्यधिक संरक्षित कैल्शियम बंधित साइटोसोलिक अम्लीय प्रोटीन है जो सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है।
• यह द्वितीयक संदेशवाहक Ca ²⁺ का एक अंतरकोशिकीय रिसेप्टर है, और कैल्मोडुलिन के सक्रियण के लिए Ca ²⁺ का बंधन आवश्यक है।
• एक बार Ca2 ⁺ से बंध जाने के बाद, कैल्मोडुलिन विभिन्न लक्ष्य प्रोटीनों जैसे किनेसेस या फॉस्फेटेस के साथ अपनी अंतःक्रिया को संशोधित करके कैल्शियम संकेत पारगमन मार्ग के भाग के रूप में कार्य करता है।
• कैल्मोडुलिन में एक अत्यधिक संरक्षित, एकल पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला होती है जिसमें चार उच्च-आत्मीयता वाले Ca2 ⁺ बंधन स्थल होते हैं।
• Ca2 ⁺ / कैल्मोडुलिन में स्वयं कोई एंजाइमेटिक गतिविधि नहीं होती, बल्कि यह अन्य प्रोटीनों से बंधकर उन्हें सक्रिय करने का कार्य करता है।
• यह कॉम्प्लेक्स CaM-काइनेज (Ca ²⁺ / कैल्मोडुलिन-आश्रित काइनेज) को सक्रिय कर सकता है
• CaM-काइनेज विशिष्ट जीन के प्रतिलेखन को सक्रिय या बाधित करते हैं।

स्पष्टीकरण:

विकल्प A:- प्रत्येक कैल्मोडुलिन अणु छह Ca 2+ आयनों को सहकारी रीति से बांधता है। 

• अनेक Ca2 ⁺ विनियमित गतिविधियों को बहुक्रियाशील अंतःकोशिकीय Ca2+ रिसेप्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसे कैल्मोडुलिन के नाम से जाना जाता है।
• इसमें एक एकल पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला शामिल होती है जो अत्यधिक संरक्षित होती है और इसमें चार Ca2 ⁺ बंधन स्थल होते हैं, जिनमें बहुत अधिक आत्मीयता होती है, जहां CaM का प्रत्येक सिरा 2 Ca2 ⁺ आयनों को बांध सकता है, अर्थात कुल 4।
• कैल्मोडुलिन + चार Ca ²⁺ = कैल्मोडुलिन में संरचनात्मक परिवर्तन।
• अतः विकल्प A गलत है, तथा शेष सभी सही हैं।

विकल्प b:- Ca2+ काल्मोड्यूलिन से आबद्ध होना इनमें संरचनात्मक परिवर्तन का कारक बनते हैं तथा इससे सक्रिय काल्मोड्यूलिन बनते हैं। 

• CaM में एक संरचनात्मक परिवर्तन होता है जो इसे चार Ca2+ आयनों से संतृप्त होने के बाद CaM-काइनेज पर अपने लक्ष्य स्थान से जुड़ने में सक्षम बनाता है।

विकल्प C:- चूंकि Ca2+ का बंधन सहकारी है, साइटोसोलिक Ca के स्तर में एक छोटा सा परिवर्तन सक्रिय कैल्मोडुलिन के स्तर में बड़े परिवर्तन की ओर ले जाता है।

• इस प्रोटीन में चार कैल्शियम स्थल मौजूद होते हैं, और जब इनमें से तीन या चार स्थल कैल्शियम द्वारा घेर लिए जाते हैं, तो कैल्मोडुलिन अपना रूप बदल लेता है और अनेक आंतरिक कोशिका प्रक्रियाएं शुरू कर देता है, जैसे प्रोटीन काइनेज का सक्रियण या अवरोधन।

विकल्प d:- Ca2+- काल्मोड्यूलिन द्वारा सक्रियित कई एंजाइमों में से एक CAMP फास्फोडाइएस्टेरेस है जो कि CAMP का अपकर्षण करता है तथा Ca2+ एंव CAMP संकेतन को संपर्कित करता है। 

• स्वप्रतिरोध को दूर करने के लिए, कैल्शियम-संतृप्त कैल्मोडुलिन (सीएएम) सीएएम-निर्भर प्रोटीन किनेज I (सीएएमकेआई) के सी-टर्मिनल नियामक अनुक्रम में एक साइट से जुड़ता है और सीधे एंजाइम को सक्रिय करता है।