A kalmodulin-1 a CALM1 gén által kódolt humán fehérje.
A kalmodulinok a kalciumdependens sejtkommunikációs utakban fontosak az ioncsatornák, enzimek, akvaporinok és más fehérjék irányításával. Kalciumkötő fehérje az eukariótákban lévő EF-kézzel. Fontos számos sejtútban és számos célfehérjéhez kötő kalciumdetektor. Több mint 20 aminosav aktivációját stimulálja, segítve számos fiziológiás funkció irányítását. A sejtproliferáció számos szabályzó szerepéhez szükséges a sejtciklus számos pontján.
A kalciumligandumhoz kötve a kalmodulin alakja megváltozik több fehérjetípussal, például foszfatázokkal, ioncsatornákkal és kinázokkal való reakcióhoz. Ez összefügg a sejtfolyamatokkal, például az izomkontrakcióval, a neurotranszmitter-kibocsátással és a génexpresszióval. Funkció A kalmodulin 1 a kalmodulinok közel 20 ismert taggal rendelkező családjának elsőként felfedezett tagja. Ezek nagy kalciumaffinitású citoszolikus vagy membránfehérjék. A kalmodulin-1 149 aminosavval és 4 kalciumkötő EF-kézzel rendelkezik. Funkciói közé tartozik a sejtnövekedés és a sejtciklus szabályzása, a sejtkommunikáció és a neurotranszmitter-kibocsátás. Génexpresszió Emberben a kalmodulinnak 3 izoformája van, melyeket a CALM1, CALM2 és CALM3 homológ génváltozatai kódolnak. Ezek mind eltérő, de közeli kapcsolatban lévő kalmodulinformákat kódolnak. A nukleinsavak szintjén a CALM1 és CALM2 kódoló szakaszai 15, a CALM2 és a CALM3 szakaszai 13%-kkal térnek el.
A kalmodulin-1 a 14. kromoszómán található, és a 3 kalmodulinizoforma egyike. Minden humán szövetben megtalálható, de expressziója szövettípusfüggő. Az agy, a vér és az izmok nagymértékben expresszálják.
A testben a CALM1 fontos az izomkontrakcióban és -relaxációban a harántcsíkolt és a simaizmokban is. A szívben a CALM1 a hatékony szívjelzés irányítására szolgáló kalciumjelzéshez fontios. A kalcium/kalmodulin-dependens kinázok (CaMK) együtt működnek a kalciumjelzéshez. A CAMKII, a leggyakoribb izoforma a szívben található, ahol összekapcsolja az excitációt és a kontrakciót. A kalmodulin-1 fontos az immunitásban a limfociták révén is, ahol az immunsejtfunkcióban és az aktivációban fontos. A csontban a kalmodulin-1 összefügg az oszteoblasztokkal, az oszteoklasztokkal és az oszteocitákkal a sejtbeli kalciumjelzés révén, mely biztosítja a megfelelő csontmineralizációt, -reszorpciót és -átrendezést.
A kalmodulin-1 két transzkriptumtípusban expresszálható, melyek hosszban és helyben térnek el. A fő minden szövetben jelen van, hossza 1,7 kb. A kisebb transzkriptum 4,1–4,4 kb hosszú, és csak agyban és harántcsíkolt izomszövetben található. A különbség oka az eltérő bontási és poliadenilációs (APA) jel, melyek lehetővé teszik az eltérő mRNS-izoformákat. Pszeudogének A kalmodulin-1-nek 2 ismert pszeudogénje van, ezek a CALM1P1 és a CALM1P2. A CALM1P1-et először a 7-es, a CALM1P2-t az X-kromoszómán találták. Ezeknek nincs intronuk, nyitott leolvasási keretükben több mutáció van, így nincs funkciójuk. Leképezés Humán és rágcsáló-hibridizálttestisejt-csoportok alapján a kalmodulin-1 komplementer DNS-e a 14-es kromoszómán van csekély hibridizációs aktivitással a 7., valamint kis érintettséggel az X-kromoszómán. Azonosítók
Fehérje: P62158 (CALM_HUMAN) Gén: 114180
+CALM1-biokémiai- és -jelzőutak Kiotói Gén- és Genomenciklopédia (KEGG)hsa04020Kalciumjelzőúthsa04070Foszfatidilinozit-jelzőrendszerhsa04114Oocita-meiózishsa04270Vaszkulárissimaizom-kontrakcióhsa04720Hosszútávú potenciációhsa04722Neurotrofin-jelzőúthsa04740Olfactorius transzdukcióhsa04744Fototranszdukcióhsa04910Inzulinjelzőúthsa04912GnRH-jelzőúthsa04916Melanogenezishsa05010Alzheimer-kórhsa05214GliómaA kalmodulin-1-család doménjeiPF00036EF-kézPF08726-inszenzitív EF-kézPF12763Sejtvázszabályzó komplex EF-kézPF13202EF-kézPF13405EF-kéz-doménPF13499EF-kéz-doménpárPF13833EF-kéz-doménpárPF14658EF-kéz-domén Kölcsönhatások A kalmodulin-1 az alábbi fehérjékkel kölcsönhat: AKAP9, androgénreceptor, IQGAP1, PPEF1, TRPV1.
Mutációk A CALM1, CALM2 vagy CALM3 mutációk súlyos szívhibákhoz vezethetnek, ilyenek például a hosszú QT-szindróma (LQTS) vagy a katekolaminerg polimorf ventrikuláris tachikardia (CPVT). A kalmodulinnal összefüggő betegségeket vizsgáló tanulmányok több kalmodulin által módosított fehérjét találtak, melyek meghatározzák a mutációk virulenciáját, ilyenek a Cav1.2 L-típusú szív-kalciumcsatornát, a szarkoplazmatikusretikulum-kalciumkibocsátócsatorna és a rianodinreceptor 2 (RyR2).
A CALM1-mutációkat általában 10 éven aluli betegekben diagnosztizálják, míg a CALM2- és CALM3-mutációk gyakran felnőttkorban jelentkeznek. A hibás kalmodulinok a fontos kalciumjelzés interferenciáját okozzák a szívizomban, zavarva a membrán ioncsatornáit. Ez életveszélyes szívzavarokat okozhat kamaszkorban.
CALM1-gyel kapcsolatos betegségek Hosszú QT-szindróma-14 (LQT14): a CALM1-gén heterozigóta mutációjakor jelentkeznek a 14. kromoszóma q32 sávjában. Gyakran életveszélyes ventrikuláris aritmiát okoznak fiatalkorban állandó alternáns T-hullámokkal, hosszú QTc-intervallumokkal és szabálytalan 2:1 atrioventrikuláris zavarokkal. Katekolaminerg polimorf ventrikuláris tachikardia (CPVT): vasovagalis szinkopéval vagy hirtelen szívinfarktussal jelentkező örökletes betegség edzés vagy hirtelen érzelmi szakaszok esetén. A rianodinreceptor 2-csatorna mutációi a dominánsan öröklött CPVT-esetek mintegy 50%-át okozzák.
Egyes CPVT-s betegek esetén eltérő mutációk vannak a kalmodulin-1-génen. Ez zavarja a megfelelő működést, abnormális kalciumkontrollt okozva a szív sejtjeiben. Ez ventrikuláris aritmiát okoz vasoconstrictio esetén, például edzés vagy stressz esetén.
Jegyzetek
Fordítás
További információk
Kategória:Fehérjék