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SERCA

SERCA , o retículo sarcoplásmico / endoplasmático Ca 2+ -ATPasa , o SR Ca 2 + -ATPasa , es una P-ATPasa de tipo ATPasa cálcica . Su función principal es transportar calcio desde el citosol al retículo sarcoplásmico.

Función

SERCA es una ATPasa de tipo P. [1] Reside en el retículo sarcoplásmico (SR) dentro de los miocitos . [1] Es una Ca 2+ ATPasa que transfiere Ca 2+ desde el citosol de la célula a la luz del SR. [1] Esto utiliza energía de la hidrólisis del ATP durante la relajación muscular. [1]

Hay 3 dominios principales en la cara citoplasmática de SERCA: los dominios de fosforilación y unión de nucleótidos, que forman el sitio catalítico , y el dominio actuador, que participa en la transmisión de cambios conformacionales importantes .

Además de sus funciones de transporte de calcio, SERCA1 genera calor en el tejido adiposo pardo y en los músculos esqueléticos . [2] [3] Junto con el calor que produce naturalmente debido a su ineficiencia en el bombeo de Ca2+
iones, cuando se une a un regulador llamado sarcolipina , deja de bombear y funciona únicamente como una ATP hidrolasa. Este mecanismo de termogénesis está muy extendido en mamíferos y peces endotérmicos . [4] [5]

Regulación

La velocidad a la que SERCA mueve Ca 2+ a través de la membrana SR puede controlarse mediante la proteína reguladora fosfolambán (PLB/PLN). SERCA no es tan activa cuando PLB está vinculado a ella. El aumento de la estimulación β-adrenérgica reduce la asociación entre SERCA y PLB mediante la fosforilación de PLB por PKA . [6] Cuando PLB se asocia con SERCA, la tasa de movimiento de Ca 2+ se reduce; tras la disociación del PLB, aumenta el movimiento de Ca 2+ .

Otra proteína, la calsecuestrina , se une al calcio dentro del SR y ayuda a reducir la concentración de calcio libre dentro del SR, lo que ayuda a SERCA a no tener que bombear contra un gradiente de concentración tan alto . El SR tiene una concentración mucho mayor de Ca 2+ (10.000x) en su interior en comparación con la concentración de Ca 2+ citoplasmática . SERCA2 puede regularse mediante microARN; por ejemplo, miR-25 suprime SERCA2 en la insuficiencia cardíaca.

Para fines experimentales, SERCA puede ser inhibida por tapsigargina e inducida por istaroxima .

La función SERCA está regulada positivamente en el músculo esquelético de los conejos [7] y en el miocardio de los roedores [8] [9] por las hormonas tiroideas. Este mecanismo puede contribuir al efecto proarritmogénico de la tirotoxicosis. [10]

parálogos

Hay 3 parálogos principales , SERCA1-3, que se expresan en varios niveles en diferentes tipos de células.

Existen isoformas postraduccionales adicionales tanto de SERCA2 como de SERCA3, que sirven para introducir la posibilidad de respuestas de recaptación de Ca 2+ específicas del tipo celular , así como para aumentar la complejidad general del mecanismo de señalización de Ca 2+ .

Referencias

  1. ^ abcd Marín-García, José (1 de enero de 2014), Marín-García, José (ed.), "Capítulo 23 - Terapia basada en genes y células para enfermedades cardiovasculares", Cardiología posgenómica (segunda edición) , Boston: Academic Press, págs. 783–833, doi :10.1016/b978-0-12-404599-6.00023-8, ISBN 978-0-12-404599-6, recuperado el 28 de diciembre de 2020
  2. ^ de Meis L; Oliveira GM; Arruda AP; Santos R; CostaRM; Benchimol M (2005). "La actividad termogénica del tejido adiposo marrón de rata y la Ca2 + -ATPasa del músculo blanco de conejo". Vida IUBMB . 57 (4–5): 337–45. doi : 10.1080/15216540500092534 . PMID  16036618.
  3. ^ ArrudaAP; Nigro M; Oliveira GM; de Meis L (junio de 2007). "Actividad termogénica de Ca2 + -ATPasa del retículo sarcoplásmico pesado del músculo esquelético: el papel del canal de rianodina Ca2 +". Biochim. Biofísica. Acta . 1768 (6): 1498–505. doi : 10.1016/j.bbamem.2007.03.016 . PMID  17466935.
  4. ^ Bal, Naresh C.; Periasamy, Muthu (2 de marzo de 2020). "Desacoplamiento de la actividad de la bomba de ATPasa de calcio del retículo sarcoendoplasmático por la sarcolipina como base para la termogénesis muscular sin temblores". Transacciones Filosóficas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas . 375 (1793): 20190135. doi :10.1098/rstb.2019.0135. PMC 7017432 . PMID  31928193. 
  5. ^ Legendre, Lucas J.; Davesne, Donald (2 de marzo de 2020). "La evolución de los mecanismos implicados en la endotermia de vertebrados". Transacciones Filosóficas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas . 375 (1793): 20190136. doi : 10.1098/rstb.2019.0136 . PMC 7017440 . PMID  31928191. 
  6. ^ MacLennan, David H.; Kranias, Evangelia G. (julio de 2003). "Fosfolamban: un regulador crucial de la contractilidad cardíaca". Reseñas de la naturaleza Biología celular molecular . 4 (7): 566–577. doi :10.1038/nrm1151. PMID  12838339. S2CID  3050392.
  7. ^ Arruda, AP; Oliveira, gerente general; Carvalho, DP; De Meis, L (noviembre de 2005). "Las hormonas tiroideas regulan diferencialmente la distribución de las isoformas Ca (2+) -ATPasa (SERCA) del músculo esquelético de conejo en el retículo sarcoplásmico ligero y pesado". Biología de membranas moleculares . 22 (6): 529–37. doi : 10.1080/09687860500412257 . PMID  16373324. S2CID  29949157.
  8. ^ Chang, Kansas; Figueredo, VM; Schreur, JH; Kariya, K; Weiner, MW; Simpson, ordenador personal; Camacho, SA (1 de octubre de 1997). "La hormona tiroidea mejora la función y el manejo de Ca2 + en la hipertrofia por sobrecarga de presión. Asociación con aumento de Ca2 + -ATPasa del retículo sarcoplásmico y cadena pesada de alfa-miosina en corazones de rata". La Revista de Investigación Clínica . 100 (7): 1742–9. doi :10.1172/JCI119699. PMC 508357 . PMID  9312172. 
  9. ^ Kaasik, Allen; Minajeva, Ave; Paju, Kalju; Eimre, Margus; Seppet, Enn K. (1997). "Las hormonas tiroideas afectan de manera diferencial la función del retículo sarcoplásmico en las aurículas y ventrículos de rata". Bioquímica Molecular y Celular . 176 (1/2): 119-126. doi :10.1023/A:1006887231150. PMID  9406153. S2CID  8199751.
  10. ^ Müller, Patricio; Leow, Melvin Khee-Shing; Dietrich, Johannes W. (15 de agosto de 2022). "Perturbaciones menores de la homeostasis de la tiroides y criterios de valoración cardiovasculares importantes: mecanismos fisiológicos y evidencia clínica". Fronteras en Medicina Cardiovascular . 9 : 942971. doi : 10.3389/fcvm.2022.942971 . PMC 9420854 . PMID  36046184. 

enlaces externos