Multiple Evidenz für einen ungewöhnlichen Wechselwirkungsmodus zwischen Calmodulin und Orai‐Proteinen

Calmodulin (CaM) bindet an die meisten Zielproteine durch Umwickeln einer amphiphatischen α‐Helix. Das N‐terminale Ende von Orai‐Proteinen enthält ein solches konserviertes CaM‐Bindungssegment, der molekulare Bindungsmechanismus ist jedoch strittig. Hier wurden die Bindungsgleichgewichte, die entsprechenden Kinetiken sowie die Bindungskräfte zwischen einzelnen Calmodulinmolekülen und den konservierten Helices von Orai1 oder Orai3 untersucht. Die Resultate zeigten übereinstimmend eine schrittweise Bindung von zwei einzelnen Peptiden an die beiden Lappen von CaM. Eine Affinitätsteigerung wurde beobachtet, wenn zwei Orai‐Peptide an ihren C‐Termini entweder dimerisiert oder mit hoher lateraler Dichte immobilisiert wurden, wodurch die enge Nachbarschaft dieser N‐terminalen Helices in den nativen Orai‐Oligomeren nachgebildet wurde. Analoge Kontrollexperimente mit Myosin‐Leichtketten‐Kinase von glatten Muskelzellen zeigten nur die konventionelle 1:1‐Bindung und bestätigten die Beweiskraft unserer Methoden.