Кальбиндин - Википедия - Calbindin

кальбиндин 1, 28 кДа
Calbindin2G9B.pdb.png
Структура раствора ЯМР Ca2+кальбиндин D28K.[1]
Идентификаторы
СимволCALB1
Альт. символыCALB
Ген NCBI793
HGNC1434
OMIM114050
RefSeqNM_004929
UniProtP05937
Прочие данные
LocusChr. 8 p11
кальбиндин 2, 29 кДа (кальретинин)
Идентификаторы
СимволCALB2
Ген NCBI794
HGNC1435
OMIM114051
RefSeqNM_001740
UniProtP22676
Прочие данные
LocusChr. 16 q22.1

Кальбиндины три разных кальций-связывающие белки: кальбиндин, кальретинин и S100G. Первоначально они были описаны как витамин D-зависимые кальций-связывающие белки в кишечнике и почках у цыплят и млекопитающих. Теперь они классифицируются по разным подсемейства так как они различаются по количеству Са2+ привязка EF руки.

Кальбиндин 1

Основная статья: Кальбиндин 1

Сначала было показано, что кальбиндин 1 или просто кальбиндин присутствует в кишечнике птиц, а затем обнаружен в почках млекопитающих. Он также экспрессируется в ряде нейрональных и эндокринных клеток, особенно в мозжечок. Это белок 28 кДа, кодируемый у человека CALB1 ген.

Кальбиндин содержит 4 активных связывающих кальций домены и 2 модифицированных домена, утративших способность связывать кальций. Кальбиндин действует как кальциевый буфер и сенсор кальция и может удерживать четыре Ca2+ в EF-руки петель EF1, EF3, EF4 и EF5. Структура крысиного кальбиндина была первоначально определена с помощью ядерного магнитного резонанса и была одним из крупнейших белков, которые затем были определены этим методом.[1] Последовательность кальбиндина имеет длину 263 остатка и только одну цепь. Последовательность состоит в основном из альфа-спиралей, но бета-листы не отсутствуют. По данным ЯМР PDB (запись PDB 2G9B)[2] он на 44% является спиральным с 14 спиралями, содержащими 117 остатков, и 4% бета-листом с 9 нитями, содержащими 13 остатков. В 2018 году была опубликована рентгеновская кристаллическая структура кальбиндина человека (запись PDB 6FIE).[3][4] Наблюдались различия между ядерным магнитным резонансом и кристаллической структурой, несмотря на 98% идентичность последовательностей изоформ крысы и человека. Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей показывает, что кристаллическая структура лучше предсказывает свойства кальбиндина в растворе по сравнению со структурой, определяемой ядерным магнитным резонансом.

Кальбиндин - это Витамин Д - реагирующий ген во многих тканях, в частности в кишечнике цыплят, где он выполняет четкую функцию в обеспечении всасывания кальция.[5] В мозге его синтез не зависит от витамина D.

Кальбиндин 2 (Calretinin)

Основная статья: Кальретинин

Кальретинин, также известный как кальбиндин 2, представляет собой белок массой 29 кДа с 58% гомологией с кальбиндином 1 и в основном обнаруживается в нервных тканях.[6] Он кодируется у человека CALB2 ген и ранее был известен как кальбиндин-D29k.

Кальбиндин 3 (S100G)

Смотрите также: S100G

S100G, ранее кальбиндин 3 и кальбиндин-D9k, присутствует у млекопитающих энтероциты (эпителиальные клетки кишечника). S100G также может быть обнаружен в почках и матка у некоторых видов млекопитающих. Он кодируется у человека S100G ген, который также получил название CALB3. Тем не менее, нет гомология между кальбиндином 1 и S100G, кроме их кальцийсвязывающих доменов (EF-руки ): S100G имеет две EF-стрелки, а кальбиндин 1 - шесть. В отличие от кальбиндина 1 и 2, S100G является членом S100 семья кальций-связывающие белки.

S100G опосредует транспорт кальция через энтероциты с апикальной стороны, где поступление регулируется кальциевый канал TRPV6, в базолатеральную сторону, где кальциевые насосы Такие как PMCA 1 использовать внутриклеточные аденозинтрифосфат закачивать кальций в кровь.[7] Транспорт кальция через цитоплазму энтероцитов, по-видимому, ограничивает скорость всасывания кальция в кишечнике; присутствие кальбиндина увеличивает количество кальция, пересекающего клетку, без повышения свободной концентрации.[8] S100G может также стимулировать базолатеральную перекачку кальция. АТФазы. Выражение S100G, как и кальбиндин 1, стимулируется активным витамином D метаболит, кальцитриол хотя точные механизмы все еще остаются спорными.[9] У мышей, у которых рецептор витамина D не выражена, S100G реже, но не отсутствует.[нужна цитата ]

Открытие

Витамин D-зависимые кальций-связывающие белки были обнаружены в цитозольных фракциях кур. кишечник, а затем в кишечнике и почках млекопитающих исследователями, в том числе Робертом Вассерманом из Корнелл Университет.[10][11] Такие белки связаны кальций в микромолярном диапазоне и были значительно уменьшены в Витамин Д -дефицитные животные. Экспрессия может быть вызвана лечением этих животных Витамин Д метаболиты, такие как кальцитриол.

Было обнаружено, что они существуют в двух разных размерах с молекулярный вес приблизительно 9 кДа и 28 кДа, и они были переименованы в кальбиндины.

Рекомендации

  1. ^ а б PDB: 2Г9Б​; Kojetin DJ, Venters RA, Kordys DR, Thompson RJ, Kumar R, Cavanagh J (июль 2006 г.). «Структура, интерфейс связывания и гидрофобные переходы кальбиндина-D, нагруженного Ca2 + (28K)». Структурная и молекулярная биология природы. 13 (7): 641–7. Дои:10.1038 / nsmb1112. PMID  16799559. S2CID  29426332.
  2. ^ Кожетин, Дуглас Дж; Venters, Ronald A; Кордис, Дэвид Р.; Томпсон, Ришель Дж; Кумар, Раджив; Кавана, Джон (июль 2006 г.). «Структура, интерфейс связывания и гидрофобные переходы кальбиндина-D28K, нагруженного Ca2 +». Структурная и молекулярная биология природы. 13 (7): 641–647. Дои:10.1038 / nsmb1112. ISSN  1545-9993. PMID  16799559. S2CID  29426332.
  3. ^ Noble, J. W .; Алмалки, Р .; Roe, S.M .; Вагнер, А .; Думан, Р .; Атак, Дж. Р. (2018). «Рентгеновская структура кальбиндина-D28K человека: улучшенная модель». Acta Crystallogr D. 74 (Pt 10): 1008–1014. Дои:10.2210 / pdb6fie / pdb. ЧВК  6173056. PMID  30289411.
  4. ^ Благородный Дж. В., Алмалки Р., Роу С. М., Вагнер А., Думан Р., Атак Дж. Р. (октябрь 2018 г.). «Рентгеновская структура кальбиндина-D28K человека: улучшенная модель». Acta Crystallographica Раздел D. 74 (Pt 10): 1008–1014. Дои:10.1107 / S2059798318011610. ЧВК  6173056. PMID  30289411.
  5. ^ Вассерман Р. Х., Фуллмер С. С. (1989). «О молекулярном механизме транспорта кальция в кишечнике». Достижения экспериментальной медицины и биологии. 249: 45–65. Дои:10.1007/978-1-4684-9111-1_5. ISBN  978-1-4684-9113-5. PMID  2543194.
  6. ^ Роджерс Дж. Х. (сентябрь 1987 г.). «Кальретинин: ген нового кальций-связывающего белка, экспрессируемого в основном в нейронах». Журнал клеточной биологии. 105 (3): 1343–53. Дои:10.1083 / jcb.105.3.1343. ЧВК  2114790. PMID  3654755.
  7. ^ Вассерман Р.Х., Чендлер Дж.С., Мейер С.А., Смит К.А., Бриндак М.Э., Фулмер С.С. и др. (Март 1992 г.). «Кишечный транспорт кальция и процессы экструзии кальция на базолатеральной мембране». Журнал питания. 122 (3 Дополнение): 662–71. Дои:10.1093 / jn / 122.suppl_3.662. PMID  1311756.
  8. ^ Фехер Дж. Дж., Фуллмер К. С., Вассерман Р. Х. (февраль 1992 г.). «Роль облегчения диффузии кальция кальбиндином в абсорбции кальция в кишечнике». Американский журнал физиологии. 262 (2, часть 1): C517-26. Дои:10.1152 / ajpcell.1992.262.2.C517. PMID  1539638.
  9. ^ Ячмень Н.Ф., Праталингам С.Р., Жи П., Легон С., Ховард А., Уолтерс Дж. Р. (август 1999 г.). «Факторы, участвующие в дуоденальной экспрессии гена кальбиндина-D9k человека». Биохимический журнал. 341 (Pt 3) (3): 491–500. Дои:10.1042/0264-6021:3410491. ЧВК  1220384. PMID  10417310.
  10. ^ Вассерман Р. Х., Тейлор А. Н. (май 1966 г.). «Витамин d3-индуцированный кальций-связывающий белок в слизистой оболочке кишечника цыплят». Наука. 152 (3723): 791–3. Bibcode:1966Sci ... 152..791W. Дои:10.1126 / science.152.3723.791. PMID  17797460. S2CID  8221178.
  11. ^ Вассерман Р. Х., Коррадино Р. А., Тейлор А. Н. (июль 1969 г.). «Связывание белков животных с возможной транспортной функцией». Журнал общей физиологии. 54 (1): 114–37. Дои:10.1085 / jgp.54.1.114. ЧВК  2225897. PMID  19873640.

Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.