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Sensor de calcio neuronal-1

El sensor neuronal de calcio 1 (NCS-1), también conocido como homólogo de frequenina (Drosophila) (freq), es una proteína codificada por el gen FREQ en humanos. [5] NCS-1 es un miembro de la familia de sensores neuronales de calcio , [6] una clase de mano EF que contiene proteínas de interruptor de calcio-miristoilo. [7]

Función

NCS-1 regula la transmisión sináptica, [8] ayuda a controlar la dinámica del crecimiento de las terminales nerviosas, [9] [10] [8] es fundamental para algunas formas de aprendizaje y memoria en C. elegans [11] y mamíferos, [12] regula la plasticidad corticohipocampal ; y la mejora de los niveles de NCS-1 en la circunvolución dentada del ratón aumenta la exploración espontánea de entornos seguros, [12] vinculando potencialmente a NCS-1 con la curiosidad . [13]

NCS-1 es un sensor de calcio, no un tampón de calcio ( quelante ); por tanto, es una proteína de unión a calcio de alta afinidad y baja capacidad.

Frq puede sustituir a la calmodulina en algunas situaciones. Se cree que está asociado con vesículas secretoras neuronales y regula la neurosecreción.

  1. Es la subunidad sensora de Ca 2+ de la fosfatidilinositol (PtdIns)-4-OH quinasa de levadura, PIK1.
  2. Se une a muchas proteínas, algunas de forma dependiente del calcio y otras independientes del calcio, y "activa" (algunas desactiva) muchos de los objetivos.
    1. Calcineurina (proteína fosfatasa 2B)
    2. GRK2 (receptor quinasa 2 acoplado a proteína G)
    3. Receptor de dopamina D 2
    4. IL1RAPL1 (proteína similar a la proteína 1 accesoria del receptor de interleucina-1)
    5. PI4KIIIβ (fosfatidilinositol 4-quinasa β tipo III)
    6. Receptor IP3 (esta actividad es inhibida por el litio, un fármaco utilizado para el tratamiento del trastorno bipolar ) [14]
    7. 3',5'- fosfodiesterasas de nucleótidos cíclicos
    8. ARF1 ( factor de ribosilación de ADP 1)
    9. Canales de potasio dependientes de voltaje de tipo A ( K v 4.3 ; subfamilia relacionada con Shal, miembro 3)
    10. Óxido nítrico sintasa
    11. Canal TRPC5 [15]
    12. Ric8a [16]
  3. Frq modula la entrada de Ca 2+ a través de una interacción funcional con la subunidad del canal de Ca 2+ dependiente de voltaje α 1 . [8]

Estructura

NCS-1 es una proteína globular que consta de diez hélices alfa. Cuatro pares de hélices alfa forman cada uno bucles independientes de 12 aminoácidos que contienen un dominio de unión al calcio cargado negativamente conocido como mano EF. Sin embargo, sólo tres de estas manos EF son funcionales (la mano EF más N-terminal no se une al calcio). Podrían estar ocupados no sólo por iones de calcio sino también por iones de magnesio y zinc. [17] NCS-1 también contiene al menos dos dominios de unión a proteínas conocidos y una grieta hidrofóbica expuesta de gran superficie que contiene EF-manos tres y cuatro. Hay un motivo de miristoilación en el extremo N que presumiblemente permite que NCS-1 se asocie con las membranas lipídicas .

Significación clínica

La expresión de NCS-1 aumenta en el trastorno bipolar y algunas formas de esquizofrenia [18] y disminuye en la enfermedad inflamatoria intestinal . [19] NCS-1 también se ha relacionado con el autismo. [20] Además, NCS-1 es importante en la inteligencia al crear curiosidad por su función en los receptores de dopamina D2 en el giro dentado, aumentando la memoria para tareas complejas. [21]

Historia

NCS-1 se descubrió originalmente en Drosophila como una mutación de ganancia de función asociada con aumentos de la neurotransmisión dependientes de la frecuencia . [22] Posteriormente se confirmó un papel en la neurotransmisión en Drosophila utilizando mutantes nulos frq . [8] El trabajo en células cromafines bovinas demostró que NCS-1 también es un modulador de la neurotransmisión en mamíferos. [23] La designación 'NCS-1' surgió de la suposición de que la proteína se expresaba sólo en tipos de células neuronales, lo cual no es el caso. [24]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl lanzamiento 89: ENSG00000107130 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl lanzamiento 89: ENSMUSG00000062661 - Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Bourne Y, Dannenberg J, Pollmann V, Marchot P, Pongs O (abril de 2001). "Localización inmunocitoquímica y estructura cristalina de la frequenina humana (sensor de calcio neuronal 1)". J. Biol. química . 276 (15): 11949–55. doi : 10.1074/jbc.M009373200 . PMID  11092894.
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  7. ^ Burgoyne RD, O'Callaghan DW, Hasdemir B, Haynes LP, Tepikin AV (2004). "Proteínas sensoras de Ca2 + neuronales: reguladores polifacéticos de la función neuronal". Tendencias Neurociencias . 27 (4): 203–9. doi :10.1016/j.tins.2004.01.010. PMID  15046879. S2CID  24156457.
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Otras lecturas

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