As Pilhas confiam no cálcio como meios de uma comunicação universais. Por exemplo, uma precipitação repentina do cálcio pode provocar pilhas de nervo para transportar pensamentos no cérebro ou para fazer com que uma pilha do coração bata. Um mistério de longa data foi como as pilhas e as moléculas controlam detectar e responder apropriadamente à variedade de flutuações do cálcio dentro das pilhas.
Relatando na introdução do 27 de junho da Pilha, uma equipe de coordenadores biomedicáveis na Faculdade de Medicina de Johns Hopkins descobriu como o calmodulin da proteína do sensor do cálcio pode calibrar o fluxo local do cálcio, dentro através do canal o mais próximo, assim como o fluxo global do cálcio que incorpora muitos canais através da pilha inteira.
“É como ser em um cocktail onde a pessoa a mais fácil escutar lhe seja essa o mais perto, mas nós todos temos a capacidade para manter para fora uma orelha para outras conversações interessantes que vão sobre durante todo a sala,” diz David Yue, M.D., Ph.D., um professor da engenharia biomedicável em Hopkins. “Despeja que o calmodulin está fazendo uma coisa similar, detectando o cálcio que vem através do canal o mais próximo através de uma orelha quando a outra orelha “escutar” o cálcio que vem através dos canais distantes através da pilha.”
Normalmente, o calmodulin é posicionado certo perto de cada canal do cálcio. Diversos anos há, os cientistas descobriram que o calmodulin de algum modo pode comutar seu foco sensorial entre o cálcio local e o cálcio global que incorporam a pilha através dos canais em uma distância.
A proteína do calmodulin, explica Yue, é feita de dois bola-como os lóbulos, e é estes dois lóbulos que actuam como as “orelhas dedetecção diferentes.” O lóbulo de C escuta localmente e o lóbulo de N escuta global, através da pilha inteira. Para figurar para fora como os dois lóbulos do calmodulin podem detectar fontes diferentes de cálcio, a equipe tomou uma aproximação de duas pontas.
Primeiramente, usaram computadores para executar as simulações matemáticas que testaram mecanismos potenciais diferentes da detecção do cálcio dos lóbulos do calmodulin. Outro mostraram que o lóbulo de C do calmodulin pendura no cálcio por muito tempo, visto que o lóbulo de N deixa para ir ràpida. Suas simulações sugeriram que estas diferenças ligeiras no tempo de armazenagem do cálcio pudessem jogar um papel na capacidade do calmodulin para detectar níveis locais e globais do cálcio. “Uma Vez Que um íon do cálcio do local cola ao lóbulo de C, deixa raramente para ir, e assim que o cálcio local domina,” diz Yue.