Hispanopedia WikiLa calmodulina 1 es una proteína humana codificada por el gen CALM1 . [3]
La calmodulina [4] desempeña un papel en las vías de transducción de señales de calcio al regular el control de los canales iónicos, enzimas , acuaporinas y otras proteínas. Funciona como una proteína de unión al calcio que se ha agrupado en el motivo EF-hand que se encuentra en las células eucariotas. La calmodulina desempeña un papel importante en numerosas vías celulares y actúa como un detector de calcio dentro de las células que interactúan con diversas proteínas objetivo. Además, simula [5] la activación de más de veinte aminoácidos que ayudan a controlar varias funciones fisiológicas. También es necesaria para varias funciones reguladoras en la proliferación celular y en muchos puntos durante el ciclo celular.
Al unirse al calcio específico (actúa como ligando), la calmodulina sufre un cambio de forma que le permite interactuar con múltiples tipos de proteínas, incluidas las fosfatasas , los canales iónicos y las quinasas . Este cambio conformacional está asociado con la realización de varios procesos celulares, como la contracción muscular, la liberación de neurotransmisores en el torrente sanguíneo y la expresión genética.
Función
La calmodulina 1 es el arquetipo de la familia de proteínas moduladas por calcio ( calmodulina ), de la que se han encontrado casi 20 miembros. Se identifican por su presencia en el citosol o en las membranas orientadas hacia el citosol y por una alta afinidad por el calcio . La calmodulina contiene 149 aminoácidos y tiene 4 motivos de unión al calcio en forma de mano EF . Sus funciones incluyen papeles en el crecimiento y el ciclo celular , así como en la transducción de señales y la síntesis y liberación de neurotransmisores . [6]
Expresión genética
En los seres humanos, existen tres isoformas genéticas de calmodulina que están codificadas por las variaciones génicas homólogas: CALM1, CALM2 y CALM3. Cada una de las tres isoformas produce formas distintas, pero estrechamente asociadas, de calmodulina. A nivel de ácidos nucleicos, las regiones codificantes difieren en un 15 % entre CALM1 y CALM2 y en un 13 % entre CALM2 y CALM3. [7]
La calmodulina I, abreviada como CALM1, se encuentra en el cromosoma 14 del genoma humano y es una de las tres isoformas de la calmodulina. Se encuentra en todos los tejidos humanos, aunque su expresión varía según el tipo de tejido. Se encuentran niveles elevados de expresión en el cerebro, los músculos y la sangre.
En todo el cuerpo, CALM1 desempeña un papel importante en la contracción y relajación muscular en el músculo esquelético y liso. En el músculo cardíaco, CALM1 es vital para la regulación de la señalización de calcio para controlar el funcionamiento cardíaco eficiente. Las proteínas quinasas de calcio/calmodulina (CaMK) [8] trabajan simbióticamente para regular la señalización de calcio en todo el cuerpo. CAMKII , la isoforma más prolífica , se encuentra en el tejido cardíaco donde controla el acoplamiento excitación-contracción . La calmodulina I también desempeña un papel importante en el sistema inmunológico a través de los linfocitos (glóbulos blancos) donde contribuye a la función y activación de las células inmunes. En el tejido óseo, la calmodulina I se asocia con osteoblastos , osteoclastos y osteocitos , al funcionar en la señalización de calcio intracelular para asegurar la mineralización, resorción y remodelación ósea .
La calmodulina 1 [7] se puede expresar como uno de dos tipos de transcripción, que se pueden distinguir por su longitud y ubicación en el tejido. La transcripción principal está presente en todos los tejidos y se registra con una longitud de 1,7 kb. La transcripción secundaria tiene una longitud de 4,1 kb o 4,4 kb y solo se encuentra en el tejido cerebral y muscular esquelético. La diferencia en las longitudes de transcripción se debe a señales de poliadenilación y escisión sustitutiva (APA), que permiten el origen de diferentes isoformas de ARNm.
Pseudogenes
Existen dos pseudogenes conocidos de la calmodulina 1, denominados CALMIPI y CALMIP2. CALMPI se descubrió por primera vez en el cromosoma 7 y, posteriormente, CALMPI2 se identificó en el cromosoma X. La experimentación muestra que ambos pseudogenes carecen de intrones y presentan múltiples mutaciones en su marco de lectura abierto, lo que significa que cesan todas sus funciones.
Cartografía
Los paneles de células somáticas hibridadas humanas [9] y de roedores muestran que el ADN complementario para la calmodulina I estaba localizado en el cromosoma 14, con cierta actividad de hibridación cruzada en el cromosoma 7 y una participación menor en el cromosoma X.
Identificadores
- Identificación de proteína: P62158 (también conocida como CALM_HUMAN)
- Identificación del gen: 114180
Interacciones
Se ha demostrado que la calmodulina 1 interactúa con:
- AKAP9 , [12]
- Receptor de andrógenos , [13]
- IQGAP1 , [14] [15]
- PPEF1 , [16] y
- TRPV1 . [17]
Mutaciones
Las mutaciones de CALM1, CALM2 o CALM3 pueden provocar deficiencias cardíacas críticas, incluido el síndrome de QT largo ( LQTS ) y la taquicardia ventricular polimórfica catecolaminérgica ( CPVT ). [18] Los estudios que investigan las enfermedades asociadas a la calmodulina han descubierto múltiples proteínas modificadas por la calmodulina que determinan la virulencia de las mutaciones, incluido el canal de calcio cardíaco de tipo L (LTCC) Cav1.2, el canal de liberación de calcio del retículo sarcoplásmico y el receptor de rianodina 2 ( RyR2 ).
Las mutaciones de la enfermedad CALM1 suelen diagnosticarse en pacientes de diez años o menos, mientras que las mutaciones CALM2 y CALM3 suelen desarrollarse en la edad adulta. Los defectos en el funcionamiento de la calmodulina provocan interferencias en los eventos vitales de señalización del calcio dentro del músculo cardíaco, lo que altera los canales iónicos de la membrana. Las alteraciones en la señalización celular pueden provocar trastornos cardíacos potencialmente mortales en la adolescencia.
Enfermedades correlacionadas con CALM1
- Síndrome del QT largo-14 (LQT14)
El LQT14 [19] es causado por la mutación heterocigótica en el gen CALM1 (114180) en el cromosoma 14q32. A menudo produce arritmias ventriculares potencialmente mortales que se manifiestan a una edad temprana con períodos persistentes de alternancia de ondas T , intervalos QTc notablemente sostenidos y bloqueos auriculoventriculares irregulares 2:1 .
La TVPC [20] es un trastorno hereditario que se presenta con episodios de síncope y/o infartos cardíacos repentinos durante el ejercicio o episodios emocionales extremos en humanos sin deformidades cardíacas estructurales. Se ha demostrado que las mutaciones en el canal del receptor de rianodina 2 ( RYR2 ) que causan la fuga de calcio del retículo sarcoplásmico causan aproximadamente la mitad de los casos de TVPC de herencia dominante.
Se ha descubierto que algunas personas con TVPC tienen mutaciones específicas en el gen de la calmodulina I. Las mutaciones provocan una alteración del funcionamiento adecuado del gen, lo que conduce a un control anormal del calcio en las células del tejido cardíaco. La alteración del calcio puede desencadenar arritmias ventriculares en reacción a la vasoconstricción de los vasos sanguíneos, como durante períodos de ejercicio o estrés elevado.
Referencias
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- ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
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Lectura adicional
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Enlaces externos
- UniProt. [1] Gen humano Calm1