简述Ca2+ 泵(Ca2+ pump， Ca2+ ATPase)的结构和作用机理。

简述Ca2+ 泵(Ca2+ pump， Ca2+ ATPase)的结构和作用机理。

Ca2+-ATPase有10个跨膜结构域，在细胞膜内侧有两个大的细胞质环状结构，第一个环位于跨膜结构域2和3之间，第二个环位于跨膜结构域4和5之间。在第一个环上有Ca2+离子结合位点;在第二个环上有激活位点，包括ATP的结合位点。Ca2+-ATPase的氨基端和羧基端都在细胞膜的内侧，羧基端含有抑制区域。在静息状态，羧基端的抑制区域同环2的激活位点结合，使泵失去功能，这就是自我抑制。
Ca2+-ATPase泵有两种激活机制，一种是受激活的Ca2+/钙调蛋白(CaM)复合物的激活，另一种是被蛋白激酶C激活。当细胞内Ca2+浓度升高时，Ca2+同钙调蛋白结合，形成激活的Ca2+/钙调蛋白复合物，该复合物同抑制区结合，释放激活位点，泵开始工作。当细胞内Ca2+浓度下降时，CaM同抑制区脱离，抑制区又同激活位点结合，使泵处于静息状态。在另一种情况下，蛋白激酶C使抑制区磷酸化，从而失去抑制作用；当磷酸酶使抑制区脱磷酸，抑制区又同激活位点结合，起抑制作用。
Ca2+ 泵的工作原理类似于Na+/K+ ATPase。在细胞质膜的一侧有同 Ca2+结合的位点，一次可以结合两个 Ca2+， Ca2+结合后使酶激活，并结合上一分子ATP，伴随ATP的水解和酶被磷酸化，Ca2+泵构型发生改变，结合 Ca2+的一面转到细胞外侧，由于结合亲和力低Ca2+离子被释放，此时酶发生去磷酸化，构型恢复到原始的静息状态。Ca2+ -ATPase每水解一个ATP将两个Ca2+离子从胞质溶胶输出到细胞外。

Ca2+泵：质膜Ca2+-ATPase为单肽链膜整合蛋白，是高亲和力和低容量的Ca2+外排系统，每水解1分子ATP泵出1-2个Ca2+，主要起稳态灵敏微调作用。质膜Ca2+-ATPase分子量约138kDa，有10个跨膜区，活性位点在第4-5跨膜区之间的胞质区段；C-端有CaM结合位点和磷酸化位点。非活化状态下C-端将活性部位遮蔽。
当细胞内Ca2+浓度升高时，即可与CaM结合，然后与Ca2+泵C-端结合，露出活性部位将Ca2+排出细胞。PKC、PKA等可通过使C-端磷酸化从活性部位移开，使Ca2+-ATPase活化。