Calcium in biologyCalcium ions (Ca2+) contribute to the physiology and biochemistry of organisms' cells. They play an important role in signal transduction pathways, where they act as a second messenger, in neurotransmitter release from neurons, in contraction of all muscle cell types, and in fertilization. Many enzymes require calcium ions as a cofactor, including several of the coagulation factors. Extracellular calcium is also important for maintaining the potential difference across excitable cell membranes, as well as proper bone formation.
Calcium signalingCalcium signaling is the use of calcium ions (Ca2+) to communicate and drive intracellular processes often as a step in signal transduction. Ca2+ is important for cellular signalling, for once it enters the cytosol of the cytoplasm it exerts allosteric regulatory effects on many enzymes and proteins. Ca2+ can act in signal transduction resulting from activation of ion channels or as a second messenger caused by indirect signal transduction pathways such as G protein-coupled receptors.
CalciumLe calcium est l'élément chimique de numéro atomique 20, de symbole Ca. C'est un métal alcalino-terreux gris-blanc et assez dur. Il n'existe pas à l'état de corps pur dans la nature. C'est le cinquième élément le plus abondant de la croûte terrestre (plus de 3 %). Il est vital pour de nombreuses espèces : formation des os, des dents et des coquilles (il compose 1 à 2 % du poids du corps humain d'un adulte). Le calcium joue également un rôle très important en physiologie cellulaire, tout en étant un poison cellulaire au-delà d'une certaine dose.
Transduction de signalLa transduction de signal désigne le mécanisme par lequel une cellule répond à l'information qu'elle reçoit, par des agents chimiques ou autres signaux (tension,...). Elle commande une cascade de signaux secondaires, internes à la cellule (« signalling ») ou externes (ex: action sur d'autres types cellulaires via des interleukines), et des processus cellulaires internes (métabolisme, cycle cellulaire, motilité,...). La transduction est la deuxième étape de ce que l'on appelle la cascade de signalisation : Un signal extra-cellulaire (ligand, neuromédiateur.
Inositol trisphosphateL’inositol trisphosphate, souvent appelé trisphosphoinositol et abrégé , est, avec les diacylglycérols (DAG), un messager secondaire de la transduction de signal et de la signalisation lipidique des cellules vivantes. Alors que le DAG, de nature aliphatique, demeure inclus dans la membrane cellulaire, est soluble et peut diffuser dans les cellules. résulte de l'hydrolyse du phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate , un phospholipide de la membrane plasmique, par la phospholipase C (PLC).
Canal calciqueUn canal calcique est un canal ionique (cationique plus précisément), formé de protéines et traversant la membrane des cellules. Il permet le passage de l'ion calcium de l'extérieur à l'intérieur de la cellule. La plupart des canaux dits « calciques » peuvent aussi laisser passer une moindre quantité d'autres cations, plus ou moins selon la structure du pore qui les ouvre, ou selon le potentiel (voltage) ; leur rapport de perméabilité PCa/PNa varie de 0,3 à 10 . (voir aussi l'article transporteur membranaire).
Récepteur de la ryanodineLes récepteurs de la ryanodine RyR constituent une classe de canaux calciques dans diverses formes de muscles. Ce sont des homotétramères formés de 4 sous-unités identiques, insérées dans la membrane du réticulum sarcoplasmique. Chaque monomère comporte 4 hélices transmembranaires qui entourent un canal permettant la sortie des ions calcium Ca de la lumière du réticulum vers le cytoplasme. Leur ouverture est déclenchée par des concentrations micromolaires d'ions calcium ou par la ryanodine (mais inhibitrice à forte dose) ou la caféine.
Inhibiteur calciqueLes inhibiteurs calciques ou antagonistes du calcium ou bloqueurs des canaux calciques (BCC) sont des molécules de natures chimiques diverses mais essentiellement d’origine pyridinique. Ils sont indiqués dans le traitement de troubles cardiaques divers tels que l'angine de poitrine, les arythmies, l’hypertension artérielle. Ces composés sont classés en deux groupes selon leurs sites d’action. Ils agissent au niveau des canaux calciques voltage-dépendants en freinant l’entrée normale d'ions calcium au niveau des cellules musculaires lisses vasculaires et striées cardiaques.
Calmodulinevignette|Structure d'une calmoludine humaine (). La calmoduline (CaM, abréviation pour calcium-modulated protein) est une calciprotéine ubiquitaire, capable de s'associer aux ions calcium présents dans le milieu cellulaire. Elle possède en effet quatre motifs en main EF, chacun étant capable de s'associer avec un atome de calcium. Elle comprend constituant deux sous-unités globulaires. La liaison avec l'ion calcium induit un changement de conformation de la protéine et forme un complexe calcium-calmoduline (Ca2+-CaM).
Réticulum sarcoplasmiqueLe réticulum sarcoplasmique est le nom donné au réticulum endoplasmique lisse des cellules musculaires striées squelettiques, lisses et cardiaques. Il fut décrit pour la première fois par Emilio Verratti (1872-1967) dans les fibres du muscle squelettique. Ce compartiment est une réserve interne d'ions Ca2+ (on l'appelle pour cette raison aussi calciosome) qui se déversent dans le cytoplasme en réponse à l'arrivée d'une dépolarisation de la membrane plasmique causée par la fixation de l'acétylcholine sur des récepteurs nicotiniques de la cellule musculaire.
