A kalmodulin egy kicsi, savas, erősen konzervált kalciumkötő fehérje , az EF-kéz fehérje szupercsalád tagja .
A kalmodulin minden eukarióta sejt citoplazmájában megtalálható, ami megkülönbözteti más kalciumkötő fehérjéktől. A kalmodulint először szarvasmarha agyából izolálták és 1980 -ban szekvenálták . A fehérjemolekula két globuláris lebenyből ( doménből ) áll, amelyeket egy központi spirális csukló választ el egymástól. Minden globuláris lebenyben két Ca 2+ kötőhely található, amelyek egy hélix-hurok-hélix (EF-kéz) motívumot tartalmaznak. A fehérje 148 aminosavból áll , molekulatömege körülbelül 16 700 Da. A kalmodulin önmagában nem mutat enzimatikus aktivitást, de számos enzim ( protein-kináz ) szerves alegysége, protein foszfatázok , foszfodiészterázok , izommozgás enzimek). Több mint 40 célpontot köt meg és aktivál. A kalmodulin funkcióinak ilyen sokféleségét és ezzel egyidejűleg a hatás sajátosságait még nem magyarázták meg. A kalmodulin koncentrációja a sejtben 5-10 μM között változik, és körülbelül a fele az összes CaM-kötő fehérje koncentrációjának.
Eddig a kalciumban gazdag kalmodulin térbeli szerkezetét számos különböző szervezetből nyerték 2,2 A, 1,7 A és 1,0 A felbontással. A kalmodulin kalcium formája egy hosszúkás, súlyzó alakú molekula, amelynek méretei 45 × 45 × 65 × 65 ×. A molekula két globuláris doménből áll, amelyeket egy 28 aminosavból álló központi helikális csukló választ el egymástól (D és E hélix). Mindkét gömblebeny szerkezetileg hasonló, és megközelítőleg ugyanazon a tengelyen található, mint a központi α-hélix. Minden globuláris lebenyben két Ca 2+ kötőhely található, amelyek egy hélix-hurok-hélix (EF-kéz) motívumot tartalmaznak. A molekula hét hélixet tartalmaz, amelyeket a 7-19 (hélix A), 29-39 (hélix B), 36-55 (hélix C), 65-92 (hélix D), 102-112 (hélix E), 119- maradékok alkotnak. 128 (Helix F) és 138-148 (Helix G). Két EF-kéz motívum hélixei mindegyik lebenyben hidrofób zsebeket képeznek, amelyek fenilalanin- és metioninmaradékokban gazdagok , oldószernek vannak kitéve, és részt vesznek a célmegkötésben.