Transcript Ca +2 - UPCH

Calcio concentración extracelular: 10-3 M
concentración intracelular: 10-7 M
Célula de Purkinje (cerebro de cobayo) vista
con Fura-2
Rojo: concentración más alta; azul, más baja
Aumento de Ca en citoplasma mediante canales de calcio:
1. Canales dependientes de voltaje: en membrana
plasmática
Se abren cuando membrana se despolimeriza (en
secreción de neurotransmisores)
2. Apertura dependiente de IP3: salida de RE
3. Receptores Rianodinas (sensibles a rianodina): en RS,
contracción muscular, también en neuronas
Salida de Ca del citoplasma :
1. Bombas activadas por ATP en membrana plasmática en todas las células
2. Intercambiador en membrana plasmática: Ca2+ x Na+: músculo, células
nerviosas
3. Bomba en RE
4. Membrana mitocondrial interna (baja afinidad, alta capacidad); usa
gradiente electroquímica de fosforilación oxidativa
Otra manera de disminuir Ca citoplasmático libre?
Oscilaciones en [Ca2+]: chispas, quarks, bocanadas, ondas
área intracelular cubierta
Ca+2
Ca+2
Amplitud
Modulada (AM)
Frecuencia
Modulada (FM)
Ca+2
Ca2+
Núcleo
Ca+2
Buffers y transportadores de Ca+2
Proteínas que unen Ca2+ Sensores de Ca+2
 Efectores
Célula es cargada con aequorina y
expuesta a vasopresina
Proteínas que unen Calcio:
Motivo estructural: Mano E-F
Hélice N-term: Hélice E
Loop para coordinación de Ca2+
Hélice C-term: Hélice F
(pulgar-índice-medio)
Proteínas que unen Calcio:
Motivo estructural: Mano E-F
Grupo 1:
•No cambio estructural x la unión de Ca2+
Parvalbúmina, calbindina: transportadores,
buffers
Grupo 2:
•Sensores de Ca2+
•Cambio x unión de Ca2+
Troponina C (músculo estriado)
Calmodulina
Proteínas de familia S100
Recoverina
Dos dominios de unión a Ca2+
Loop : 12 aa, Asp y Glu forman enlaces iónicos con Ca2+
Cambio conformacional cuando une a proteína blanco
Apo-CaM
Met
Ca+24-CaM
Concentración: 0.1% de proteína total (10-6 M-10-5 M)
Más alta en células en división, diferenciación
Localización: citosol, núcleo, alrededor de aparato mitótico
(Con GFP: en centriolos, pliegue citoplasmático)
Huso acromático visto con Ab a-CaM (a) o a-tubulina (c )
PROTEINAS REGULADAS POR CALMODULINA
Proteína
Comentario
Calbin 1
NAP-22
Estriatina
CAP-19
EGF-R
Ptasa MLC
Conexina 32
ChURP
Proteína alto PM
Glicoproteína beta 2
Proteínas retinales
Proteínas extracelulares
Proteínas de esperma
Proteínas de plantas
Proteínas de levaduras
PI 3-kinasa
Regulador transcripcional de timocitos
Neuronal, sustrato de PKC
Neuronal, se asocia con Ptasa 2A
Neuronal, motivo de unión a CaM
Humano, CaM se une a yuxtamembrana
Participa en contracción/relajación
Ubicado en gap junctions
Ubicado en núcleo
P-proteína de músculo cardíaco
Proteína asociada a membrana en riñón
Involucrada en transmisión sináptica neuranal
Localizada en fluídos corporales
Espermatocitos, reacción de acrosoma
Transportador de membrana plasmática
En crecimiento y división celular
Componente de señalización celular
.
Efectores Clase A:
•Unión irreversible a CaM sin importar Ca+2
•CaM es una subunidad de la proteína
•Ejem: Fosforilasa quinasa
[Ca2+] baja
apo
+A
CaM-A
CaM
[Ca2+] alta
CaM-A+
Efectores Clase B:
•Unión a CaM sin Ca+2
•Disociación reversible en presencia de Ca2+
•Ejem: neuromodulina, neurogranina (reservorios de CaM con Ca+2 bajo)
apo
CaM
+B
CaM-B
-B
CaM
+B
Efectores Clase C:
•Unión a CaM de baja afinidad con Ca+2 bajo (< 2 moles Ca/mol CaM)
•> Ca2+: complejo de alta afinidad, activación
•Ejem: smMLCK, calcineurina
CaM
+C
-C
CaM-C
-B
+B
CaM-C+
Efectores Clase D:
•Unión a CaM en presencia de Ca2+, CaM inhhibe su actividad
•Ejem: GPCR, receptor IP3 tipo 1
+D
CaM
CaM-D-
-D
Efectores Clase E:
•Activación por unión a Ca2+-CaM
•Unión a CaM promueve su regulación por clase F
•Ejem: protein quinasas dependientes de CaM (I, II y IV)
•Ejem clase F: CaMKK
CaM
+E
+F
-E
-F
CaM-E++

CaM-E+

CaM-F+
CaMKI
CaMKII
smMLCK
smMLCK
Ca2+ATPase
CaM KK
S
R
R
R
I
P
Ca+24-CaM
K
K
K
R
L
S
W
L
W
W
W
W
K
K
Q
K
F
T
Q
G
K
K
R
T
A
A
T
N
G
V
F
I
G
F
L
I
N
L
H
I
N
L
A
T
A
A
R
V
T
T
V
V
I
K
A
M
R
S
Q
S
V
L
A
A
T
M
V
A
I
A
Q
L
R
T
G
N
I
R
H
R
R
R
R
K
M
N
L
F
V
R
R
F
S
K
V
S
CaM kinasa I
dominio N-term
sitio de unión para ATP
Trp303
K
S
S
K
N
F
Residuo hidrofóbico de péptido:
Interacción con dominio C-term de CaM
CaM kinasa I
Ca2+4-CaM
Ca2+4-CaM en complejo con
MLCK de músculo liso
Trp
Met124
REGULACION DE CREB POR CaMKV
REGULACION DE MEF POR Ca+2 Y ROL DE CAMKIV