b a c - repOSitorium - Universität Osnabrück

1 Einleitung
werden und jeweils ein Ca 2+ -Ion binden können. Die Motive EF1 und EF2 bilden die N-
terminale Domäne, EF3 und EF4 die C-terminale Domäne des Proteins, wobei EF1 und
EF2 sowie EF3 und EF4 jeweils über ein kurzes, antiparalleles β-Faltblatt miteinander
verbunden sind (Strynadka und James, 1989).
Abbildung 1.2: Dreidimensionale Struktur von ApoCalmodulin und Calmodulin
a: NMR-Struktur von Calcium-freiem ApoCalmodulin aus Xenopus laevis, Pdb-Datei
1CFD.pdb (Kuboniwa et al., 1995). b: Röntgenkristallstruktur von Calmodulin aus Homo
sapiens, Pdb-Datei 1CLL.pdb bei einer Auflösung von 1,7 Å (Chattopadhyaya et al., 1992).
Die N-terminalen EF1-Motive sind gelb, die vier gebundenen Ca 2+ -Ionen rot hervorgehoben.
Die Strukturen wurden mit dem Programm VMD (Humphrey et al., 1996) dargestellt
und mit dem Programm Povray (www.povray.org) gerendert.
Die Bindungseigenschaften der N- und C-terminalen Domänen für Calcium unterschei-
den sich erheblich. Dabei weist die C-terminale Domäne mit einer KD von etwa 0,2 µM
eine zehnfach höhere Affinität zu Ca 2+ auf als die N-terminale Domäne (Potter et al.,
1983; Ogawa und Tanokura, 1984). Entsprechend werden erst die EF-Motive 3 und 4
und anschließend die Motive 1 und 2 mit Calcium besetzt. Des Weiteren wurde gezeigt,
dass die Calcium-Bindung an die EF-Motive nicht unabhängig voneinander geschieht,
sondern mit positiver Kooperativität erfolgt (Crouch und Klee, 1980; Linse et al., 1991).
Für die Bindung eines Calciumions an ein EF-Motiv wurde ein Mechanismus mit zwei
aufeinander folgenden Schritten vorgeschlagen, bei dem es zuerst zu einer Interaktion
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