Кальций-связывающие белки - это белки, которые участвуют в сигнальных путях кальциевых клеток , связываясь с Ca 2+ , ионом кальция, который играет важную роль во многих клеточных процессах. Белки, связывающие кальций, имеют специфические домены, которые связываются с кальцием и, как известно, являются гетерогенными.
Одна из функций связывающих кальций белков - регулировать количество свободного (несвязанного) Ca 2+ в цитозоле клетки. [1] Клеточная регуляция кальция известна как кальциевый гомеостаз .
Типы
Существует множество различных связывающих кальций белков с различным клеточным и тканевым распределением и вовлечением в определенные функции. Белки, связывающие кальций, также играют важную физиологическую роль для клеток. [2] Наиболее вездесущи Са 2+ -sensing белок, найденные во всех эукариотических организмах , в том числе дрожжи , является кальмодулиным . Внутриклеточное хранение и высвобождение Ca 2+ из саркоплазматического ретикулума связано с кальсеквестрином, связывающим кальций с высокой емкостью и низким сродством . [3] Кальретинин - это еще один тип кальций-связывающего белка весом 29 кДа. Он участвует в передаче сигналов клетки и, как было показано, существует в нейронах. Этот тип белка также содержится в больших количествах в злокачественных мезотелиальных клетках, которые можно легко отличить от карцином . Эта дифференциация позже применяется для диагностики опухолей стромы яичников. [4] Еще одним членом суперсемейства EF-hand является белок S100B, который регулирует p53. P53 известен как белок-супрессор опухолей и в этом случае действует как активатор транскрипции или репрессор многих генов. Белки S100B в большом количестве обнаруживаются в раковых опухолевых клетках, вызывая их сверхэкспрессию, что делает эти белки полезными для классификации опухолей. Кроме того, это объясняет, почему этот белок может легко взаимодействовать с p53, когда имеет место регуляция транскрипции . [5]
Кальций-связывающие белки могут быть внутриклеточными и внеклеточными. Внутриклеточные могут содержать или не содержать структурный домен EF-hand. Внеклеточные кальций-связывающие белки подразделяются на шесть групп. [2] Поскольку Ca (2+) является важным вторичным посредником, он может действовать как активатор или ингибитор транскрипции генов. Те, которые принадлежат к суперсемейству EF-hand, такие как кальмодулин и кальциневрин , связаны с регуляцией транскрипции. Когда уровни Ca (2+) увеличиваются в клетке, эти члены суперсемейства EF-hand регулируют транскрипцию косвенно, фосфорилируя / дефосфорилируя факторы транскрипции. [5]
Функции
Благодаря своей роли в передаче сигналов кальций-связывающие белки участвуют во всех аспектах функционирования клетки, от гомеостаза до обучения и памяти. Например, было обнаружено , что нейрон-специфичный калексцитин оказывает возбуждающее действие на нейроны и взаимодействует с белками, которые контролируют состояние возбуждения нейронов, такими как потенциал-зависимый калиевый канал . [6]
Компартментализация кальций-связывающих белков, таких как кальретинин и кальбиндин -28 кДа, была отмечена внутри клеток, что позволяет предположить, что эти белки выполняют различные функции в локальной передаче сигналов кальция. [7] Это также указывает на то, что помимо свободной диффузии через цитоплазму для достижения однородного распределения, связывающие кальций белки могут связываться с клеточными структурами посредством взаимодействий, которые, вероятно, важны для их функций. [7]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Киндзё, Таши G; Шнеткамп, Пол П.М. Ca 2+ Химия, хранение и транспорт в биологических системах: обзор . База данных мадам Кюри Bioscience [Интернет] . Дата обращения 2 мая 2016 .
- ^ а б Яньес М., Хиль-Лонго Дж., Кампос-Тоймиль М. (2012). «Белки, связывающие кальций». Adv Exp Med Biol . 740 : 461–82. DOI : 10.1007 / 978-94-007-2888-2_19 . PMID 22453954 .
- ^ Сигел, Джордж (ред.). Основы нейрохимии: молекулярные, клеточные и медицинские аспекты . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс / 1999 ISBN 0-397-51820-X
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2016-06-20 . Проверено 4 мая 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ a b http://nmr.uhnres.utoronto.ca/ikura/publication/PDF%20Articles/2002/The%20role%20of%20calcium%20binding%20proteins.pdf
- ^ Нельсон Т., Кавалларо С., Йи К., Макфи Д., Шреурс Б., Гусев П., Фавит А., Зохар О, Ким Дж., Беушаузен С., Асколи Г., Олдс Дж., Неве Р., Алкон Д. (1996). «Калексцитин: сигнальный белок, который связывает кальций и GTP, ингибирует калиевые каналы и повышает возбудимость мембран» . PNAS . 93 (24): 13808–13. DOI : 10.1073 / pnas.93.24.13808 . PMC 19433 . PMID 8943017 .
- ^ а б Моджумдер Д.К., Венсель Т.Г., Фришман Л.Дж. (август 2008 г.). «Субклеточная компартментализация двух связывающих кальций белков, кальретинина и кальбиндина-28 кДа, в ганглиозных и амакринных клетках сетчатки крысы» . Молекулярное зрение . 14 : 1600–1613. PMC 2528027 . PMID 18769561 .
Внешние ссылки
- Кальций-связывающие + белки в предметных рубриках медицинской тематики Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)