Las proteínas que se unen al calcio son proteínas que participan en las vías de señalización celular del calcio uniéndose al Ca 2+ , el ion calcio que desempeña un papel importante en muchos procesos celulares. Las proteínas que se unen al calcio tienen dominios específicos que se unen al calcio y se sabe que son heterogéneas.
Una de las funciones de las proteínas transportadoras de calcio es regular la cantidad de Ca 2+ libre (no unido) en el citosol de la célula. [1] La regulación celular del calcio se conoce como homeostasis del calcio .
Existen muchas proteínas de unión al calcio diferentes, con diferente distribución celular y tisular y participación en funciones específicas. Las proteínas de unión al calcio también cumplen una función fisiológica importante para las células. [2] La proteína sensora de Ca 2+ más ubicua , que se encuentra en todos los organismos eucariotas , incluidas las levaduras , es la calmodulina . El almacenamiento intracelular y la liberación de Ca 2+ del retículo sarcoplásmico se asocia con la proteína de unión al calcio de alta capacidad y baja afinidad calsecuestrina . [3] La calretinina es otro tipo de proteína de unión al calcio que pesa 29 kD. Está involucrada en la señalización celular y se ha demostrado que existe en las neuronas. Este tipo de proteína también se encuentra en grandes cantidades en las células mesoteliales malignas, que se pueden diferenciar fácilmente de los carcinomas . Esta diferenciación se aplica más tarde para el diagnóstico de tumores del estroma ovárico. [4] Además, otro miembro de la superfamilia EF-hand es la proteína S100B, que regula p53. La p53 se conoce como proteína supresora de tumores y en este caso actúa como activador o represor transcripcional de numerosos genes. Las proteínas S100B se encuentran en abundancia en las células tumorales cancerosas , lo que hace que se sobreexpresen, lo que las hace útiles para clasificar los tumores. Además, esto explica por qué esta proteína puede interactuar fácilmente con la p53 cuando se produce la regulación transcripcional . [5]
Las proteínas que se unen al calcio pueden ser intracelulares y extracelulares. Las que son intracelulares pueden contener o no un dominio estructural EF-hand. Las proteínas extracelulares que se unen al calcio se clasifican en seis grupos. [2] Dado que el Ca (2+) es un segundo mensajero importante, puede actuar como activador o inhibidor de la transcripción génica. Las que pertenecen a la superfamilia EF-hand, como la calmodulina y la calcineurina, se han relacionado con la regulación de la transcripción. Cuando los niveles de Ca(2+) aumentan en la célula, estos miembros de la superfamilia EF-hand regulan la transcripción indirectamente mediante la fosforilación/desfosforilación de factores de transcripción. [5]
La familia de genes de la fosfoproteína secretora transportadora de calcio (SCPP) consiste en un antiguo grupo de genes que surgieron aproximadamente al mismo tiempo que los peces óseos . Los genes SCPP se dividen aproximadamente en tipos ácidos y ricos en P/Q: el primero participa principalmente en la formación de hueso y dentina, mientras que el segundo suele participar en la formación de esmalte/esmalte. En los mamíferos, la SCPP rica en P/Q también se encuentra en la saliva y la leche e incluye miembros no ortodoxos como MUC7 (una mucina ) y caseína . Los genes SCPP se reconocen por la estructura del exón en lugar de la secuencia de proteínas. [6]
Las proteínas que se unen al calcio, gracias a su papel en la transducción de señales, contribuyen a todos los aspectos del funcionamiento de la célula, desde la homeostasis hasta el aprendizaje y la memoria. Por ejemplo, se ha descubierto que la calexcitina , específica de las neuronas, tiene un efecto excitatorio sobre ellas e interactúa con proteínas que controlan el estado de activación de las neuronas, como el canal de potasio dependiente del voltaje . [7]
Se ha observado la compartimentación de proteínas de unión al calcio, como la calretinina y la calbindina -28 kDa, dentro de las células, lo que sugiere que estas proteínas desempeñan funciones distintas en la señalización localizada del calcio. [8] También indica que, además de difundirse libremente a través del citoplasma para alcanzar una distribución homogénea, las proteínas de unión al calcio pueden unirse a las estructuras celulares a través de interacciones que probablemente sean importantes para sus funciones. [8]