Wie Calcium unser Sehvermögen steuert [04.11.19]
Calcium (Ca) ist nicht nur für die Knochenmineralisierung und Blutgerinnung essentiell, es steuert eine Vielzahl weiterer Funktionen in unserem Körper. Durch aktiven Transport in und aus der Zelle kann Calcium spezifische Vorgänge regulieren, z.B. die Kontraktion von Zellen, die Sekretion von Molekülen, den transzellulären Transport von Ionen oder auch die Informationsübertragung von externen Reizen. Eine aktuelle Publikation des Fachgebietes für Biochemie beschreibt diese Ca-vermittelte Signalübertragung am Beispiel der Photorezeptionskaskade, d.h. der Aufnahme und Verarbeitung von Lichtreizen im Auge. Die Fruchtfliege Drosphila melanogaster wurde als Modell gewählt, um die Ca-vermittelte Adaptation an unterschiedliche Lichtverhältnisse zu untersuchen.
Photorezeptorzellen in der Fliegenretina © A. Schmitt, A Vogt, K Friedmann, R Paulsen, A Huber; doi: 10.1242/jeb.01527
Originalpublikation
Voolstra O., Huber A. (2020) Ca2+ Signaling in Drosophila Photoreceptor Cells. In: Islam M. (eds) Calcium Signaling. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 1131. Springer-Verlag Cham
Author information
Department of Biochemistry, Institute of Physiology, University of Hohenheim, Stuttgart, Germany. armin.huber@uni-hohenheim.de.
Abstract
In Drosophila photoreceptor cells, Ca2+ exerts regulatory functions that control the shape, duration, and amplitude of the light response. Ca2+ also orchestrates light adaptation allowing Drosophila to see in light intensity regimes that span several orders of magnitude ranging from single photons to bright sunlight. The prime source for Ca2+ elevation in the cytosol is Ca2+ influx from the extracellular space through light-activated TRP channels. This Ca2+ influx is counterbalanced by constitutive Ca2+ extrusion via the Na+/Ca2+ exchanger, CalX. The light-triggered rise in intracellular Ca2+ exerts its regulatory functions through interaction with about a dozen well-characterized Ca2+ and Ca2+/CaM binding proteins. In this review we will discuss the dynamic changes in Ca2+ concentration upon illumination of photoreceptor cells. We will present the proteins that are known to interact with Ca2+ (/CaM) and elucidate the physiological functions of these interactions.
