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Calcio concentración extracelular: 10 -3 M concentración intracelular: 10 -7 M

Calcio concentración extracelular: 10 -3 M concentración intracelular: 10 -7 M. Célula de Purkinje (cerebro de cobayo) vista con Fura-2 Rojo: concentración más alta; azul, más baja. Aumento de Ca en citoplasma mediante canales de calcio:

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Calcio concentración extracelular: 10 -3 M concentración intracelular: 10 -7 M

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Presentation Transcript

  1. Calcio concentración extracelular: 10-3 M concentración intracelular: 10-7 M Célula de Purkinje (cerebro de cobayo) vista con Fura-2 Rojo: concentración más alta; azul, más baja

  2. Aumento de Ca en citoplasma mediante canales de calcio: • Canales dependientes de voltaje: en membrana plasmática • Se abren cuando membrana se despolimeriza (en secreción de neurotransmisores) • Apertura dependiente de IP3: salida de RE • Receptores Rianodinas (sensibles a rianodina): en RS, contracción muscular, también en neuronas • Salida de Ca del citoplasma : • Bombas activadas por ATP en membrana plasmática en todas las células • Intercambiador en membrana plasmática: Ca2+ x Na+: músculo, células nerviosas • Bomba en RE • Membrana mitocondrial interna (baja afinidad, alta capacidad); usa gradiente electroquímica de fosforilación oxidativa Otra manera de disminuir Ca citoplasmático libre?

  3. Oscilaciones en [Ca2+]: chispas, quarks, bocanadas, ondas área intracelular cubierta Ca+2 Ca+2 Frecuencia Modulada (FM) Amplitud Modulada (AM) Ca+2 Núcleo Ca2+ Ca+2 Buffers y transportadores de Ca+2 Proteínas que unen Ca2+Sensores de Ca+2 Efectores

  4. Célula es cargada con aequorina y expuesta a vasopresina Proteínas que unen Calcio: Motivo estructural: Mano E-F Hélice N-term: Hélice E Loop para coordinación de Ca2+ Hélice C-term: Hélice F (pulgar-índice-medio)

  5. Proteínas que unen Calcio: Motivo estructural: Mano E-F • Grupo 1: • No cambio estructural x la unión de Ca2+ • Parvalbúmina, calbindina: transportadores, • buffers • Grupo 2: • Sensores de Ca2+ • Cambio x unión de Ca2+ • Troponina C (músculo estriado) • Calmodulina • Proteínas de familia S100 • Recoverina

  6. Dos dominios de unión a Ca2+ Loop : 12 aa, Asp y Glu forman enlaces iónicos con Ca2+ Cambio conformacional cuando une a proteína blanco

  7. Apo-CaM Ca+24-CaM Met

  8. Concentración: 0.1% de proteína total (10-6 M-10-5 M) Más alta en células en división, diferenciación Localización: citosol, núcleo, alrededor de aparato mitótico (Con GFP: en centriolos, pliegue citoplasmático) Huso acromático visto con Ab a-CaM (a) o a-tubulina (c )

  9. PROTEINAS REGULADAS POR CALMODULINA Proteína Comentario . Calbin 1 Regulador transcripcional de timocitos NAP-22 Neuronal, sustrato de PKC Estriatina Neuronal, se asocia con Ptasa 2A CAP-19 Neuronal, motivo de unión a CaM EGF-R Humano, CaM se une a yuxtamembrana Ptasa MLC Participa en contracción/relajación Conexina 32 Ubicado en gap junctions ChURP Ubicado en núcleo Proteína alto PM P-proteína de músculo cardíaco Glicoproteína beta 2 Proteína asociada a membrana en riñón Proteínas retinales Involucrada en transmisión sináptica neuranal Proteínas extracelulares Localizada en fluídos corporales Proteínas de esperma Espermatocitos, reacción de acrosoma Proteínas de plantas Transportador de membrana plasmática Proteínas de levaduras En crecimiento y división celular PI 3-kinasa Componente de señalización celular

  10. [Ca2+] alta CaM-A+ [Ca2+] baja CaM-A apo CaM apo CaM CaM CaM-B -B +B +B +A • Efectores Clase A: • Unión irreversible a CaM sin importar Ca+2 • CaM es una subunidad de la proteína • Ejem: Fosforilasa quinasa • Efectores Clase B: • Unión a CaM sin Ca+2 • Disociación reversible en presencia de Ca2+ • Ejem: neuromodulina, neurogranina (reservorios de CaM con Ca+2 bajo) • Efectores Clase C: • Unión a CaM de baja afinidad con Ca+2 bajo (< 2 moles Ca/mol CaM) • > Ca2+: complejo de alta afinidad, activación • Ejem: smMLCK, calcineurina +C -C -B +B CaM-C CaM-C+ CaM

  11. +D -D CaM-D- CaM + E + F - E - F CaM-E++  CaM-E+  CaM-F+ CaM • Efectores Clase D: • Unión a CaM en presencia de Ca2+, CaM inhhibe su actividad • Ejem: GPCR, receptor IP3 tipo 1 • Efectores Clase E: • Activación por unión a Ca2+-CaM • Unión a CaM promueve su regulación por clase F • Ejem: protein quinasas dependientes de CaM (I, II y IV) • Ejem clase F: CaMKK

  12. CaMKI S K W K Q A F N A T A V V R H M R K CaMKII R K L K G A I L T T M L A T R N F S smMLCK R K W Q K T G H A V R A I G R L S S smMLCK R R W K K N F I A V S A A N R F K K Ca2+ATPase I L W F R G L N R I Q T Q I R V V N CaM KK P S W T T V I L V K S M L R K R S F Ca+24-CaM CaM kinasa I dominio N-term sitio de unión para ATP Trp303

  13. Residuo hidrofóbico de péptido: Interacción con dominio C-term de CaM CaM kinasa I Ca2+4-CaM Ca2+4-CaM en complejo con MLCK de músculo liso Trp Met124

  14. REGULACION DE CREB POR CaMKV

  15. REGULACION DE MEF POR Ca+2 Y ROL DE CAMKIV

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