SERCA

La SERCA ( ATPasa de ^Ca²⁺ del retículo sarcoplásmico/endoplásmico o ATPasa de ^Ca²⁺ del SR ) es una proteína de membrana que transporta calcio desde el citosol al retículo sarcoplásmico (RS) de las células musculares . El RS es una estructura que almacena calcio en las células musculares , similar al retículo endoplasmático liso de otras células. La SERCA es una ATPasa de calcio tipo P. Utiliza la energía del ATP para transportar activamente iones de calcio a través de la membrana del RS.

SERCA es una ATPasa de tipo P. ^{[ 1 ]} Se localiza en el retículo sarcoplásmico (RS) de los miocitos . ^{[ 1 ]} Es una ATPasa de Ca²⁺ ^que transfiere Ca²⁺ ^del citosol celular al lumen del RS. ^{[ 1 ]} Este proceso utiliza la energía de la hidrólisis del ATP durante la relajación muscular. ^{[ 1 ]}

En la cara citoplasmática de SERCA existen 3 dominios principales: los dominios de fosforilación y de unión a 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 marrón y en los músculos esqueléticos . ^{[ 2 ] [ 3 ]} Junto con el calor que produce naturalmente debido a su ineficiencia en el bombeo de Ca ²⁺Cuando los iones se unen a un regulador llamado sarcolipina, dejan de bombear y funcionan únicamente como una ATP hidrolasa. Este mecanismo de termogénesis está muy extendido en mamíferos y peces endotérmicos . ^{[ 4 ] [ 5 ]}

La velocidad a la que SERCA transporta Ca²⁺ ^a través de la membrana del retículo sarcoplásmico (RS) puede ser controlada por la proteína reguladora fosfolambano (PLB/PLN). SERCA es menos activa cuando PLB está unida a ella. El aumento de la estimulación β-adrenérgica reduce la asociación entre SERCA y PLB debido a la fosforilación de PLB por PKA . ^{[ 6 ]} Cuando PLB está asociada con SERCA, la velocidad de transporte de Ca²⁺ ^disminuye ; tras la disociación de PLB, el transporte de Ca²⁺ ^aumenta .

La regulación de la actividad de SERCA también puede implicar la fosforilación de la propia SERCA mediante la interacción con GSK3β . Se ha demostrado que la fosforilación de SERCA2a en S663 reduce la actividad de SERCA2a. ^{[ 7 ]}

Otra proteína, la calsecuestrina , se une al calcio dentro del retículo sarcoplásmico (RS) y ayuda a reducir la concentración de calcio libre en su interior, lo que facilita la función de la SERCA, evitando que tenga que bombear contra un gradiente de concentración tan elevado. El RS presenta una concentración de ^Ca²⁺ mucho mayor (10 000 veces superior) que la concentración de Ca²⁺ citoplasmático ^. La SERCA2 puede ser regulada por microARN; por ejemplo, el miR-25 suprime la SERCA2 en la insuficiencia cardíaca.

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

La función de SERCA se regula positivamente en el músculo esquelético de conejos ^{[ 8 ]} y en el miocardio de roedores ^{[ 9 ] [ 10 ]} por las hormonas tiroideas. Este mecanismo puede contribuir al efecto proarrítmico de la tirotoxicosis. ^{[ 11 ]}

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

• ATP2A1 – SERCA1
• ATP2A2 – SERCA2
• ATP2A3 – SERCA3

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⁺ .

• ATPasas transportadoras de calcio del retículo sarcoplásmico en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .