Wikipedia

Kalbindin

Kalbindini su tri različita kalcij vežuća proteina: kalbindin, kalretinin i S100G. Prvobitno su opisani kao vitamin D-zavisni kalcij-vezujući proteini u crijevima i bubrezima kokošiju i sisara. Sada su klasificirani u različite potporodice jer se razlikuju u broju Ca2+ veza EF-šake.

Kalbindin 1, 28kDa
NMR snimak strukture rastvora Ca2+–napunjenog D28K-om.[1]
Identifikatori
SimbolCALB1
Alt. simboliCALB
NCBI gen793
HGNC1434
OMIM114050
RefSeqNM_004929
UniProtP05937
Ostali podaci
LokusHrom. 8 p11
Pretraga za
StruktureSwiss-model
DomeneInterPro
Kalbindin 2, 29kDa (kalretinin)
Identifikatori
SimbolCALB2
NCBI gen794
HGNC1435
OMIM114051
RefSeqNM_001740
UniProtP22676
Ostali podaci
LokusHrom. 16 q22.1
Pretraga za
StruktureSwiss-model
DomeneInterPro

Kalbindin 1

uredi
Glavni članak: Kalbindin 1

Prvo se pokazalo da je kalbindin 1 ili jednostavno kalbindin prisutan u crijevima kod ptica, a zatim u bubrezima sisara. Također je izražen u velikom broju neuronskih i endokrinih ćelija, posebno u malom mozgu. To je protein od 28 kDa koji je kod ljudi kodiran genom CALB1.

Kalbindin sadrži četiri aktivna vezivanja za kalcijska domena i dva modificirana domena koji su izgubili svoj kapacitet vezanja za kalcij. Kalbindin djeluje kao kalcijev pufer i njegov senzor, a može držati četiri Ca2+ u EF-šakama petlji EF1, EF3, EF4 i EF5. Struktura kalbindina pacova prvobitno je riješena nuklearnom magnetnom rezonancom i bio je jedan od najvećih proteina koji je tada određen ovom tehnikom.[1] Sekvenca kalbindina duga je 263 ostatka i ima samo jedan lanac. Niz se sastoji uglavnom od alfa-heliksa, ali beta listovi ne nedostaju. Prema NMR PDB (PDB unos 2G9B) [2] spiralna je 44% sa 14 spirala koje sadrže 117 ostataka i 4% beta-listova sa devet lanaca koji sadrže 13 ostataka. U 2018., objavljena je rendgenska kristalna struktura ljudskog kalbindina (PDB unos 6FIE).[3][4] Uočene su razlike između nuklearne magnetne rezonance i kristalne strukture, uprkos 98% identičnosti sekvence između pacova i ljudskih izoformi. Rasipanje rendgenskih zraka malog ugla ukazuje na to da kristalna struktura bolje predviđa svojstva kalbindina u rastvoru u odnosu na strukturu određenu nuklearnom magnetnom rezonancom.

Kalbindinski je vitamin D-odgovorni gen koji reagira u mnogim tkivima, posebno u pilećem crijevu, gdje ima jasnu funkciju u posredovanju apsorpcije kalcija.[5] U mozgu, njegova sinteza je neovisna o vitaminu-D.

Kalbindin 2 (kalretinin)

uredi
Glavni članak: Kalretinin

Kalretinin, poznat i kao kalbindin 2, protein je od 29 kDa s 58% homologije sa kalbindinom 1 i uglavnom se nalazi u nervnim tkivima.[6] Kod ljudi, kodiran je u genom CALB2, a ranije je bio poznat kao kalbindin-D29k.

Kalbindin 3 (S100G)

uredi

S100G, nekadašnji kalbindin 3 i kalbindin-D9k, prisutan je u enterocitima sisara (epitelne ćelije crijeva). S100G se također može naći u bubrezima i maternici kod nekih vrsta sisara. Kod ljudi, kodiran je genom S100G, koji je također nazvan i CALB3. Bez obzira na to, ne postoji homologija između kalbindina 1 i S100G, osim njihovih domena vezivanja kalcija (EF-šaka): S100G ima dvije EF-šake, a kalbindin 1 šest. Za razliku od kalbindina 1 i 2, S100G je član porodice S100, porodice kalcij-vežućih proreina.

S100G posreduje u transportu kalcija kroz enterocite sa apikalne strane, gdje je ulaz reguliran pomoću kalcijskog kanala TRPV6, na bazolateralnu stranu, gdje kalcijska pumpa kao što je PMCA 1 koristi unutarćelijski adenozin-trifosfat za pumpanje kalcija u krv.[7] Transport kalcija kroz citoplazmu enterocita ograničavaju nivo njegove apsorpcije u crijevima; prisustvo kalbindina povećava količinu kalcija koji prelazi kroz ćeliju, bez povećanja slobodne koncentracije.[8] S100G također može stimulirati bazolateralno pumpanje kalcijevih ATPaza. Ekspresija S100G, poput kalbindina 1, stimulira se aktivnim vitaminom D, metabolitima, kalcitriolom, iako su precizni mehanizmi još uvijek kontroverzni.[9] Kod miševa kod kojih receptor vitamina D nije izražen, S100G je manje zastupljen ili ne postoji.

Otkriće

uredi

Vitamin D-ovisni kalcij-vezujući proteini otkriveni su u citosolnim frakcijama kokošijih crijeva, a kasnije i u crijevima i bubrezima sisara, što su učinili istraživači uključujući Roberta Wassermana sa Univerziteta Kornel (Cornell University).[10][11] Takvi proteini vezali su kalcij u mikromolarnom opsegu i bili su znatno smanjeni kod životinja s nedostatkom vitamina D. Ekspresija se može podstaknuti tretiranjem ovih životinja sa metabolitima vitamina D, kao što je kalcitriol.

Otkriveno je da postoje u dvije različite veličine s molekulse masom od približno 9 kDa i 28 kDa, te su preimenovani u kalbindine.

Reference

uredi
  1. ^ a b PDB-2G9B; Kojetin DJ, Venters RA, Kordys DR, Thompson RJ, Kumar R, Cavanagh J (juli 2006). "Structure, binding interface and hydrophobic transitions of Ca2+-loaded calbindin-D(28K)". Nature Structural & Molecular Biology. 13 (7): 641–7. doi:10.1038/nsmb1112. PMID 16799559.
  2. ^ Kojetin, Douglas J; Venters, Ronald A; Kordys, David R; Thompson, Richele J; Kumar, Rajiv; Cavanagh, John (juli 2006). "Structure, binding interface and hydrophobic transitions of Ca2+-loaded calbindin-D28K". Nature Structural & Molecular Biology (jezik: engleski). 13 (7): 641–647. doi:10.1038/nsmb1112. PMID 16799559.
  3. ^ Noble, J. W.; Almalki, R.; Roe, S. M.; Wagner, A.; Duman, R.; Atack, J. R. (2018). "The X-ray structure of human calbindin-D28K: an improved model". Acta Crystallogr D (jezik: engleski). 74 (Pt 10): 1008–1014. doi:10.2210/pdb6fie/pdb. PMC 6173056. PMID 30289411.
  4. ^ Noble JW, Almalki R, Roe SM, Wagner A, Duman R, Atack JR (oktobar 2018). "The X-ray structure of human calbindin-D28K: an improved model". Acta Crystallographica Section D. 74 (Pt 10): 1008–1014. doi:10.1107/S2059798318011610. PMC 6173056. PMID 30289411.
  5. ^ Wasserman RH, Fullmer CS (1989). "On the molecular mechanism of intestinal calcium transport". Advances in Experimental Medicine and Biology. 249: 45–65. doi:10.1007/978-1-4684-9111-1_5. ISBN 978-1-4684-9113-5. PMID 2543194.
  6. ^ Rogers JH (septembar 1987). "Calretinin: a gene for a novel calcium-binding protein expressed principally in neurons". The Journal of Cell Biology. 105 (3): 1343–53. doi:10.1083/jcb.105.3.1343. PMC 2114790. PMID 3654755.
  7. ^ Wasserman RH, Chandler JS, Meyer SA, Smith CA, Brindak ME, Fullmer CS, et al. (mart 1992). "Intestinal calcium transport and calcium extrusion processes at the basolateral membrane". The Journal of Nutrition. 122 (3 Suppl): 662–71. doi:10.1093/jn/122.suppl_3.662. PMID 1311756.
  8. ^ Feher JJ, Fullmer CS, Wasserman RH (februar 1992). "Role of facilitated diffusion of calcium by calbindin in intestinal calcium absorption". The American Journal of Physiology. 262 (2 Pt 1): C517-26. doi:10.1152/ajpcell.1992.262.2.C517. PMID 1539638.
  9. ^ Barley NF, Prathalingam SR, Zhi P, Legon S, Howard A, Walters JR (august 1999). "Factors involved in the duodenal expression of the human calbindin-D9k gene". The Biochemical Journal. 341 ( Pt 3) (3): 491–500. doi:10.1042/0264-6021:3410491. PMC 1220384. PMID 10417310.
  10. ^ Wasserman RH, Taylor AN (maj 1966). "Vitamin d3-induced calcium-binding protein in chick intestinal mucosa". Science. 152 (3723): 791–3. Bibcode:1966Sci...152..791W. doi:10.1126/science.152.3723.791. PMID 17797460.
  11. ^ Wasserman RH, Corradino RA, Taylor AN (juli 1969). "Binding proteins from animals with possible transport function". The Journal of General Physiology. 54 (1): 114–37. doi:10.1085/jgp.54.1.114. PMC 2225897. PMID 19873640.
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalbindin&oldid=3534225"