Caldesmon

Synonym: CALD1
Englisch: caldesmon

1 Definition

Caldesmon ist ein Protein, das eine regulatorische Rolle bei der Kontraktion der glatten Muskulatur spielt. Es bindet an Aktin, Tropomyosin, Myosin und Calmodulin.

2 Struktur

Es existieren unterschiedliche Spleiß-Varianten von Caldesmon. Als H-Caldesmon (für engl. high-molecular-weight) wird eine Variante mit einem Molekulargewicht von 150 kDa bezeichnet. Daneben existieren diverse kürzere Varianten, die entsprechend als L-Caldesmon (für engl. low-molecular-weight) betitelt werden. H-Caldesmon ist ein 75 nm langes, sehr flexibles Protein und kommt nur in glatten Muskelzellen vor. L-Caldesmon wird hingegen auch in nicht-muskulären Zellen exprimiert.

3 Funktion

Bei einer niedrigen Calcium-Konzentration wird die Bindung von Myosin an Aktin durch Tropomyosin verhindert. Caldesmon bindet an Tropomyosin und Aktin und stabilisiert diesen Komplex. Diese Blockade hält den Muskel im entspannten Zustand.

Steigt die intrazelluläre Calcium-Konzentration an, bindet Ca²⁺-Calmodulin an Caldesmon und führt zur Ablösung des blockierenden Komplexes. Die Myosin-Bindestellen an den Aktinfilamenten werden dadurch zugänglich und die Muskelkontraktion wird initiiert.

Die Bindungsaffinität von Caldesmon wird zusätzlich durch Proteinkinasen reguliert (u.a. MAP-Kinase). Phosporyliertes Caldesmon bindet nicht an Aktin und blockiert somit auch nicht die Aktin-Myosin-Wechselwirkung. Phosphatasen heben diese Hemmung wiederum auf.

4 Klinik

H-Caldesmon ist ein Marker für Tumore der glatten Muskulatur^[1], während L-Caldesmon ein Tumormarker für Darmkrebs ist.^[2]

5 Quellen

1. ↑ Watanabe et al. h-Caldesmon as a Specific Marker for Smooth Muscle Tumors American Journal of Clinical Pathology, 2000
2. ↑ Kim et al. Up-regulated expression of l-caldesmon associated with malignancy of colorectal cancer BMC Cancer, 2012