简述Ca2+ 泵(Ca2+ pump,Ca2+ ATPase)的结构和作用机理.

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：生物作业时间：2024/04/29 21:05:45

Ca2+-ATPase有10个跨膜结构域,在细胞膜内侧有两个大的细胞质环状结构,第一个环位于跨膜结构域2和3之间,第二个环位于跨膜结构域4和5之间.在第一个环上有Ca2+离子结合位点;在第二个环上有激活位点,包括ATP的结合位点.Ca2+-ATPase的氨基端和羧基端都在细胞膜的内侧,羧基端含有抑制区域.在静息状态,羧基端的抑制区域同环2的激活位点结合,使泵失去功能,这就是自我抑制.
Ca2+-ATPase泵有两种激活机制,一种是受激活的Ca2+/钙调蛋白(CaM)复合物的激活,另一种是被蛋白激酶C激活.当细胞内Ca2+浓度升高时,Ca2+同钙调蛋白结合,形成激活的Ca2+/钙调蛋白复合物,该复合物同抑制区结合,释放激活位点,泵开始工作.当细胞内Ca2+浓度下降时,CaM同抑制区脱离,抑制区又同激活位点结合,使泵处于静息状态.在另一种情况下,蛋白激酶C使抑制区磷酸化,从而失去抑制作用；当磷酸酶使抑制区脱磷酸,抑制区又同激活位点结合,起抑制作用.
Ca2+ 泵的工作原理类似于Na+/K+ ATPase.在细胞质膜的一侧有同 Ca2+结合的位点,一次可以结合两个 Ca2+,Ca2+结合后使酶激活,并结合上一分子ATP,伴随ATP的水解和酶被磷酸化,Ca2+泵构型发生改变,结合 Ca2+的一面转到细胞外侧,由于结合亲和力低Ca2+离子被释放,此时酶发生去磷酸化,构型恢复到原始的静息状态.Ca2+ -ATPase每水解一个ATP将两个Ca2+离子从胞质溶胶输出到细胞外.

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