基本介紹
- 中文名：鈣振盪
- 外文名：Calcium oscillation
- 性質：科學
- 類別：生物
- 解釋：細胞內最突出的信號
胞漿鈣離子震盪是細胞內最突出的信號。鈣離子充當細胞內調節的第二信使。鈣離子波等共同稱作第二信使信。
所謂鈣振盪是指胞質內鈣離子以濃度振盪的方式轉導多種調控信息，影響細胞分化、成熟和凋亡等各種過程。
胞漿鈣振盪發生機制(calcium oscillations)：體內所有細胞受到生理性刺激後，所產生的最早的反應之一是胞漿中鈣離子濃度的升高。鈣離子濃度的升高在單個細胞水平是以振盪的形式出現的，即鈣離子濃度隨著時間的變化出現很規則的鈣峰。鈣振盪的出現使得胞漿鈣離子濃度可以同時進行兩種方式的調製，即振幅調製(AM)、頻率調製(FM)。因而通過振盪的方式胞漿鈣離子濃度變化可以編碼成複雜多樣的信號，使得鈣離子可以特異性調控細胞的多種功能。
鈣振盪常常伴隨著鈣池操縱性鈣內流(store-operated Ca entry，SOCE)發生，由於內質網鈣庫的排空，使細胞膜鈣通道被激活，Ca通過細胞膜進入胞質內，這個過程稱為SOCE, 鈣池操縱性鈣通道(store-operated Ca, SOCC)是細胞膜鈣通道的一種，其開放與胞內鈣庫的釋放密切相關，在興奮性和非興奮性細胞中均發揮重要作用。SOCC的激活機制主要是細胞膜上受體激活後通過活化磷脂酶C(PLC)產生IP3, IP3與胞內Ca池上的IP3受體結合引起鈣池內鈣離子釋放到細胞漿，從而導致胞內Ca池耗竭，繼而觸發鈣離子的大量內流。介導SOCE通路的功能單元主要包括兩個重要的分子—位於細胞膜的鈣離子通道Orai1 和位於內質網膜的鈣離子感受器STIM1。STIM1它作為一種“鈣池信號感受蛋白，發揮作用的結構基礎主要是其N-端含有典型的與Ca結合的EF螺旋結構域。當鈣池內鈣離子濃度降低時，STIM1與Ca解離，構象變化並向細胞膜移動靠近，通過C-端與細胞膜上的SOCC通道蛋Orai1的相互作用而開放鈣通道,觸發鈣內流，故STIM1的主要功能主要是感受鈣池內鈣離子的濃度。而Orai1 主要是SOCC執行鈣池操縱性作用的細胞膜鈣通道。Orai1在細胞內C端和N端分別含有一個與STIM1結合的位點，但是C-和N-末端位點STIM1-Orai1結合後的行動執行不同的作用。研究表明，Orai1 通道C-端反應主要阻止Orai1固定在內質網－質膜結合點，而N-末端位點的突變則削弱STIM1-Orai1結合Orai1 C-末端反應，總之，C-和N-末端與STIM1結合的位點被證實在Orai1與STIM1相互作用以及Orai1通道激活和靜息中起到非常重要的作用。
Orai1 或者STIM1的基因突變常常會導致SOCE通道缺陷與免疫系統的多種疾病密切相關。
