Calbindin - Calbindin

calbindin 1, 28 kDa
NMR-opløsningsstruktur af Ca2 + -belastet calbindin D28K.
Identifikatorer
Symbol	CALB1
Alt. symboler	KALB
NCBI-gen	793
HGNC	1434
OMIM	114050
RefSeq	NM_004929
UniProt	P05937
Andre data
Locus	Chr. 8 p11

Calbindiner er tre forskellige calciumbindende proteiner : calbindin , calretinin og S100G . De blev oprindeligt beskrevet som vitamin D-afhængige calciumbindende proteiner i tarmen og nyrerne hos kyllingerne og pattedyrene. De er nu klassificeret i forskellige underfamilier, da de adskiller sig i antallet af Ca ²⁺ bindende EF hænder .

Calbindin 1

Calbindin 1 eller simpelthen calbindin blev først vist at være til stede i tarmen hos fugle og derefter fundet i pattedyrs nyre. Det udtrykkes også i et antal neuronale og endokrine celler, især i lillehjernen . Det er et 28 kDa protein kodet hos mennesker af CALB1- genet.

Calbindin indeholder 4 aktive calciumbindende domæner og 2 modificerede domæner, der har mistet deres calciumbindende kapacitet. Calbindin fungerer som en calciumbuffer og calciumsensor og kan holde fire Ca ²⁺ i EF-hænderne på sløjferne EF1, EF3, EF4 og EF5. Strukturen af ​​rotte calbindin blev oprindeligt løst ved kernemagnetisk resonans og var et af de største proteiner, der derefter blev bestemt ved denne teknik. Sekvensen af ​​calbindin er 263 rester og har kun en kæde. Sekvensen består for det meste af alfa-helices, men beta-ark er ikke fraværende. Ifølge NMR PDB (PDB-post 2G9B) er det 44% spiralformet med 14 spiraler indeholdende 117 rester og 4% beta-ark med 9 tråde indeholdende 13 rester. I 2018 blev røntgenkrystalstrukturen af ​​humant calbindin offentliggjort (PDB-post 6FIE). Der blev observeret forskelle mellem kernemagnetisk resonans og krystalstruktur på trods af 98% sekvensidentitet mellem rotte og humane isoformer. Røntgenstrålespredning med lille vinkel indikerer, at krystalstrukturen bedre forudsiger egenskaberne af calbindin i opløsning sammenlignet med strukturen bestemt ved kernemagnetisk resonans.

Calbindin er et vitamin D- responsivt gen i mange væv, især kyllingetarmen, hvor det har en klar funktion til at formidle calciumabsorption. I hjernen er dens syntese uafhængig af D-vitamin.

Calbindin 2 (Calretinin)

Calretinin, også kendt som calbindin 2, er et 29 kDa protein med 58% homologi med calbindin 1 og findes hovedsageligt i nervevæv. Det er kodet hos mennesker af CALB2- genet og var tidligere kendt som calbindin-D29k .

Calbindin 3 (S100G)

S100G, tidligere calbindin 3 og calbindin-D9k , er til stede i enterocytter fra pattedyr (epitelceller i tarmen). S100G kan også findes i nyrerne og livmoderen hos nogle pattedyrarter. Det er kodet hos mennesker af S100G- genet, som også er blevet betegnet CALB3 . Ikke desto mindre er der ingen homologi mellem calbindin 1 og S100G bortset fra deres calciumbindende domæner ( EF-hænder ): S100G har to EF-hænder, og calbindin 1 har seks. I modsætning til calbindin 1 og 2 er S100G medlem af S100- familien af calciumbindende proteiner .

S100G medierer transporten af ​​calcium over enterocytterne fra den apikale side, hvor indgangen reguleres af calciumkanalen TRPV6 , til den basolaterale side, hvor calciumpumper såsom PMCA 1 bruger intracellulært adenosintrifosfat til at pumpe calcium ind i blodet. Transporten af ​​calcium over enterocytcytoplasmaet ser ud til at være hastighedsbegrænsende for calciumabsorption i tarmen; tilstedeværelsen af ​​calbindin øger mængden af ​​calcium, der krydser cellen uden at hæve den frie koncentration. S100G kan også stimulere de basolaterale calciumpumpende ATPaser . Ekspression af S100G, ligesom for calbindin 1, stimuleres af den aktive vitamin D- metabolit , calcitriol, selvom de præcise mekanismer stadig er kontroversielle. Hos mus, hvor vitamin D-receptoren ikke udtrykkes, er S100G mindre rigelig, men ikke fraværende.

Opdagelse

Vitamin D-afhængig calciumbindende proteiner blev opdaget i cytosoliske fraktioner af kylling tarmen , og senere i pattedyrs tarm og nyre, som forskere, herunder Robert Wasserman af Cornell University . Sådanne proteiner bundet calcium i det mikromolære område og blev stærkt reduceret i D-vitamin- mangelfulde dyr. Ekspression kunne induceres ved at behandle disse dyr med vitamin D- metabolitter, såsom calcitriol .

De viste sig at eksistere i to forskellige størrelser med en molekylvægt på ca. 9 kDa og 28 kDa, og de blev omdøbt til calbindiner.

Referencer

Denne artikel indeholder tekst fra United States National Library of Medicine , som er i det offentlige domæne .