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Lexikon der Ernährung: Ca2+-ATPasen

Ca2+-ATPasen, Calciumpumpen, ECa2+-ATPases, in der Plasmamembran aller Eukaryonten vorkommende Enzyme, die Ca2+-Ionen aus dem Cytosol herauspumpen. Die dafür erforderliche Energie wird durch ATP-Hydrolyse bereitgestellt. Die cytosolische Ca2+-Konzentration ist mit ca. 10–7 M im Vergleich zum extrazellulären Raum (~10–3 M) und endoplasmatischen Reticulum (ER) relativ hoch. Wenn durch ein Signal Calciumkanäle in einer Membran geöffnet werden und Ca2+-Ionen als sekundären Boten freisetzen, erfolgt durch die drastische Erhöhung der Ca2+-Konzentration eine Aktivierung der Ca2+-A. Die Plasmamembran und das ER (sarkoplasmatisches Reticulum in der Muskelzelle) enthalten jeweils eine P-Ca2+-A. Auf der cytoplasmatischen Seite werden zwei Ca2+-Ionen mit hoher Affinität gebunden, dadurch wird gleichzeitig die ATP-Bindungsstelle aktiviert und lagert ein Molekül ATP an. Durch die anschließende ATP-Hydrolyse kommt es zu einer Konformationsänderung der Ca2+-A., wodurch zwei Ca2+-Ionen über einen Kanal durch die Membran geschleust und nur mit geringer Affinität an der extraplasmatischen Seite der Ca2+-A. gebunden werden. Nach Abgabe der Ca2+-Ionen in das Lumen des sarkoplasmatischen Reticulums wird in einem Folgeschritt der Phosphatrest vom Translokator abgespalten, wodurch dieser in die ursprüngliche Konformation zurückgeführt wird. Muskel- und Nervenzellen besitzen eine zusätzliche Ca2+-A., die den Ausstrom von Ca2+-Ionen mit dem Einstrom von Na+-Ionen koppelt. Eine solche Ca2+ / Na+-Pumpe hat eine vergleichsweise niedrige Affinität für Ca2+-Ionen, so dass es erst durch einen cytosolischen Anstieg der Ca2+-Konzentration auf das Zehnfache des Standardwertes, wie es bei wiederholter Stimulierung von Muskel- bzw. Nervenzellen der Fall ist, zum Austausch kommt. Calmodulin.

  • Die Autoren

Albus, Christian, Dr., Köln
Alexy, Ute, Dr., Witten
Anastassiades, Alkistis, Ravensburg
Biesalski, Hans Konrad, Prof. Dr., Stuttgart-Hohenheim
Brombach, Christine, Dr., Gießen
Bub, Achim, Dr., Karlsruhe
Daniel, Hannelore, Prof. Dr., Weihenstephan
Dorn, Prof. Dr., Jena
Empen, Klaus, Dr., München
Falkenburg, Patricia, Dr., Pulheim
Finkewirth-Zoller, Uta, Kerpen-Buir
Fresemann, Anne Georga, Dr., Biebertal-Frankenbach
Frenz, Renate, Ratingen
Gehrmann-Gödde, Susanne, Bonn
Geiss, Christian, Dr., München
Glei, Michael, Dr., Jena (auch BA)
Greiner, Ralf, Dr., Karlsruhe
Heine, Willi, Prof. Dr., Rostock
Hiller, Karl, Prof. Dr., Berlin (BA)
Jäger, Lothar, Prof. Dr., Jena
Just, Margit, Wolfenbüttel
Kersting, Mathilde, Dr., Dortmund
Kirchner, Vanessa, Reiskirchen
Kluthe, Bertil, Dr., Bad Rippoldsau
Kohlenberg-Müller, Kathrin, Prof. Dr., Fulda
Kohnhorst, Marie-Luise, Bonn
Köpp, Werner, Dr., Berlin
Krück, Elke, Gießen
Kulzer, Bernd, Bad Mergentheim
Küpper, Claudia, Dr., Köln
Laubach, Ester, Dr., München
Lehmkühler, Stephanie, Gießen
Leitzmann, Claus, Prof. Dr., Gießen
Leonhäuser, Ingrid-Ute, Prof. Dr., Gießen
Lück, Erich, Dr., Bad Soden am Taunus
Lutz, Thomas A., Dr., Zürich
Maid-Kohnert, Udo, Dr., Pohlheim
Maier, Hans Gerhard, Prof. Dr., Braunschweig
Matheis, Günter, Dr., Holzminden (auch BA)
Moch, Klaus-Jürgen, Dr., Gießen
Neuß, Britta, Erftstadt
Niedenthal, Renate, Hannover
Noack, Rudolf, Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke
Oberritter, Helmut, Dr., Bonn
Öhrig, Edith, Dr., München
Otto, Carsten, Dr., München
Parhofer, K., Dr., München
Petutschnig, Karl, Oberhaching
Pfau, Cornelie, Dr., Karlsruhe
Pfitzner, Inka, Stuttgart-Hohenheim
Pool-Zobel, Beatrice, Prof. Dr., Jena
Raatz, Ulrich, Prof. Dr., Düsseldorf
Rauh, Michael, Bad Rippoldsau
Rebscher, Kerstin, Karlsruhe
Roser, Silvia, Karlsruhe
Schek, Alexandra, Dr., Gießen
Schemann, Michael, Prof. Dr., Hannover (auch BA)
Schiele, Karin, Dr., Heilbronn
Schmid, Almut, Dr., Paderborn
Schmidt, Sabine, Dr., Gießen
Scholz, Vera, Dr., Langenfeld
Schorr-Neufing, Ulrike, Dr., Berlin
Schwandt, Peter, Prof. Dr., München
Sendtko, Andreas, Dr., Gundelfingen
Stangl, Gabriele, Dr. Dr., Weihenstephan
Stehle, Peter, Prof. Dr., Bonn
Stein, Jürgen, Prof. Dr. Dr., Frankfurt
Steinmüller, Rolf, Dr., Biebertal
Stremmel, Helga, Bad Rippoldsau
Ulbricht, Gottfried, Dr., Potsdam-Rehbrücke
Vieths, Stephan, Dr., Langen
Wächtershäuser, Astrid, Frankfurt
Wahrburg, Ursel, Prof. Dr., Münster
Weiß, Claudia, Karlsruhe
Wienken, Elisabeth, Neuss
Wisker, Elisabeth, Dr., Kiel
Wolter, Freya, Frankfurt
Zunft, Hans-Joachim F., Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke

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