stringtranslate.com

СЕРКА

SERCA , или Са 2 + -АТФаза саркоплазматической / эндоплазматической сети , или SR Ca 2+ -АТФаза , представляет собой Р-АТФазу кальций-АТФазы -типа . Его основная функция — транспортировка кальция из цитозоля в саркоплазматический ретикулум.

Функция

SERCA представляет собой АТФазу P-типа . [1] Он находится в саркоплазматическом ретикулуме (СР) внутри миоцитов . [1] Это Ca 2+ АТФаза, которая переносит Ca 2+ из цитозоля клетки в просвет СР. [1] При этом используется энергия гидролиза АТФ во время мышечной релаксации. [1]

На цитоплазматической поверхности SERCA имеется 3 основных домена : домены фосфорилирования и связывания нуклеотидов, которые образуют каталитический сайт , и актуаторный домен, который участвует в передаче основных конформационных изменений .

Помимо функций по транспортировке кальция, SERCA1 генерирует тепло в бурой жировой ткани и скелетных мышцах . [2] [3] Наряду с теплом, которое он производит естественным образом из-за своей неэффективности при перекачке Ca2+
ионов, когда он связывается с регулятором, называемым сарколипином, он прекращает перекачку и функционирует исключительно как АТФ-гидролаза. Этот механизм термогенеза широко распространен у млекопитающих и эндотермных рыб. [4] [5]

Регулирование

Скорость, с которой SERCA перемещает Ca 2+ через мембрану SR, может контролироваться регуляторным белком фосфоламбаном (PLB/PLN). SERCA не так активен, когда к нему привязан PLB. Повышенная β-адренергическая стимуляция снижает связь между SERCA и PLB за счет фосфорилирования PLB с помощью PKA . [6] Когда PLB связан с SERCA, скорость движения Ca 2+ снижается; при диссоциации PLB движение Ca 2+ увеличивается.

Регуляция активности SERCA может также включать фосфорилирование самой SERCA путем взаимодействия с GSK3β . Было показано, что фосфорилирование SERCA2a по S663 снижает активность SERCA2a. [7]

Другой белок, кальсеквестрин , связывает кальций в SR и помогает снизить концентрацию свободного кальция в SR, что помогает SERCA, так что ему не приходится перекачивать жидкость против такого высокого градиента концентрации . SR имеет гораздо более высокую концентрацию Ca 2+ (в 10 000 раз) внутри по сравнению с цитоплазматической концентрацией Ca 2+ . SERCA2 может регулироваться микроРНК, например, миР-25 подавляет SERCA2 при сердечной недостаточности.

В экспериментальных целях SERCA можно ингибировать тапсигаргином и индуцировать истароксимом .

Функция SERCA активируется в скелетных мышцах кроликов [8] и в миокарде грызунов [9] [10] гормонами щитовидной железы. Этот механизм может способствовать проаритмогенному эффекту тиреотоксикоза. [11]

Паралоги

Существует 3 основных паралога , SERCA1-3, которые экспрессируются на разных уровнях в разных типах клеток.

Существуют дополнительные посттрансляционные изоформы как SERCA2, так и SERCA3, которые служат для введения возможности специфичных для клеточного типа ответов обратного захвата Ca 2+ , а также увеличения общей сложности механизма передачи сигналов Ca 2+ .

Рекомендации

  1. ^ abcd Марин-Гарсия, Хосе (01.01.2014), Марин-Гарсия, Хосе (ред.), «Глава 23 - Генная и клеточная терапия сердечно-сосудистых заболеваний», Постгеномная кардиология (второе издание) , Бостон: Academic Press, стр. 783–833, номер документа : 10.1016/b978-0-12-404599-6.00023-8, ISBN. 978-0-12-404599-6, получено 28 декабря 2020 г.
  2. ^ де Мейс Л; Оливейра ГМ; Арруда АП; Сантос Р; Коста Р.М.; Бенчимол М (2005). «Термогенная активность бурой жировой ткани крысы и Са2+-АТФазы белых мышц кролика». ИУБМБ Жизнь . 57 (4–5): 337–45. дои : 10.1080/15216540500092534 . ПМИД  16036618.
  3. ^ Арруда АП; Нигро М; Оливейра ГМ; де Мейс Л. (июнь 2007 г.). «Термогенная активность Са2+-АТФазы из тяжелого саркоплазматического ретикулума скелетных мышц: роль рианодинового Са2+-канала». Биохим. Биофиз. Акта . 1768 (6): 1498–505. дои : 10.1016/j.bbamem.2007.03.016 . ПМИД  17466935.
  4. ^ Бал, Нареш К.; Периасами, Мутху (02 марта 2020 г.). «Развязка активности кальций-АТФазы саркоэндоплазматического ретикулума сарколипином как основа мышечного несократительного термогенеза». Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 375 (1793): 20190135. doi :10.1098/rstb.2019.0135. ПМК 7017432 . ПМИД  31928193. 
  5. ^ Лежандр, Лукас Дж.; Давен, Дональд (02 марта 2020 г.). «Эволюция механизмов, участвующих в эндотермии позвоночных». Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 375 (1793): 20190136. doi : 10.1098/rstb.2019.0136 . ПМК 7017440 . ПМИД  31928191. 
  6. ^ МакЛеннан, Дэвид Х.; Краниас, Евангелия Г. (июль 2003 г.). «Фосфоламбан: важнейший регулятор сократимости сердца». Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 4 (7): 566–577. дои : 10.1038/nrm1151. PMID  12838339. S2CID  3050392.
  7. ^ Гонно, Фабрис; Булонь, Лаура; Брун, Камилла; Диа, Майя; Гуриу, Ив; Бидо, Габриэль; Шуабе, Кристоф; Крола да Силва, Клэр; Дюкре, Сильви; Пиллот, Бруно; Качмарчик, Андреа; Леон, Кристель; Шанон, Стефани; Перре, Корали; Шиандра, Франк (8 июня 2023 г.). «Фосфорилирование SERCA2 по серину 663 является ключевым регулятором гомеостаза Ca2+ при заболеваниях сердца». Природные коммуникации . 14 (1): 3346. doi : 10.1038/s41467-023-39027-x. ISSN  2041-1723. ПМЦ 10250397 . ПМИД  37291092. 
  8. ^ Арруда, AP; Оливейра, генеральный менеджер; Карвальо, ДП; Де Мейс, Л. (ноябрь 2005 г.). «Гормоны щитовидной железы по-разному регулируют распределение изоформ Са (2+)-АТФазы (SERCA) скелетных мышц кролика в легком и тяжелом саркоплазматическом ретикулуме». Молекулярная мембранная биология . 22 (6): 529–37. дои : 10.1080/09687860500412257 . PMID  16373324. S2CID  29949157.
  9. ^ Чанг, КЦ; Фигередо, ВМ; Шрер, Дж. Х.; Кария, К; Вайнер, М.В.; Симпсон, ПК; Камачо, ЮАР (1 октября 1997 г.). «Гормон щитовидной железы улучшает функцию и обработку Ca2+ при гипертрофии перегрузки давлением. Ассоциация с увеличением Ca2+-АТФазы саркоплазматического ретикулума и тяжелой цепи альфа-миозина в сердцах крыс». Журнал клинических исследований . 100 (7): 1742–9. дои : 10.1172/JCI119699. ПМК 508357 . ПМИД  9312172. 
  10. ^ Каасик, Аллен; Минаева, просп.; Паю, Калью; Эймре, Маргус; Сеппет, Энн К. (1997). «Гормоны щитовидной железы по-разному влияют на функцию саркоплазматического ретикулума в предсердиях и желудочках крыс». Молекулярная и клеточная биохимия . 176 (1/2): 119–126. дои : 10.1023/А: 1006887231150. PMID  9406153. S2CID  8199751.
  11. ^ Мюллер, Патрик; Леу, Мелвин Хи-Шинг; Дитрих, Йоханнес В. (15 августа 2022 г.). «Незначительные нарушения гомеостаза щитовидной железы и основные сердечно-сосудистые конечные точки - физиологические механизмы и клинические данные». Границы сердечно-сосудистой медицины . 9 : 942971. дои : 10.3389/fcvm.2022.942971 . ПМЦ 9420854 . ПМИД  36046184. 

Внешние ссылки