1 Activación de la proteinquinasa C (PQC)

Cuando son activadas, las enzimas proteinquinasas C son traslocadas a la membrana plasmática por las proteínas RACK (Receptor de membrana para proteinquinasa C activa). Se conoce que las proteinquinasas c se caracterizan por su prolongado periodo de activación: Permanecen activas después de la señal de activación original o aun cuando la onda de calcio (Ca2+) ha pasado. Se cree que esto se consigue por la producción de diacilglicerol a partir de fosfatidil inositol por una fosfolipasa; los ácidos grasos pueden tener también un papel de la activación prolongada de la enzima.

2 Función de la proteinquinasa C (PQC)

Se han asignado múltiples funciones a la proteinquinasa C (PQC). De forma reiterada se ha afirmado que participa en la desensibilización de los receptores, en la modulación de eventos a nivel de la membrana, en la regulación de la transcripción, en la mediación de la respuesta inmune, en la regulación del crecimiento de la célula, el aprendizaje y la memoria. La proteinquinasa C (PQC) desarrolla estas funciones por medio de la fosforilación de otras proteínas. Sin embargo, las proteínas sustratos varían significativamente, pues su expresión varía de acuerdo con el tipo de tejido de que se trate. Por ello, los efectos de las proteinquinasas C (PQC) son específicos para los tejidos.

La calbindina

La calbindina es una proteína enlazadora de calcio que pertenece al grupo de la superfamilia de la troponina C. Fue descrita inicialmente como una proteína de 27-kD inducida por la vitamina D en el duodeno del pollo. En el cerebro, su síntesis es independiente de las hormonas derivadas de la vitamina D. La calbindina contiene cuatro dominios activos enlazadores de calcio, y dos dominios modificados que presumiblemente han perdido la capacidad de unir el calcio.

1 Calbindina-D9k
2 Calbindina-D28k

1 Calbindina-D9k

La calbindina-D9k está presente en las células del epitelio intestino de los mamíferos (enterocitos) y media en el transporte de calcio a través de los enterocitos desde el lado apical, donde la entrada está regulada por el canal de calcio TRPV6, hacia el lado basolateral, donde las bombas de calcio tales como PMCA1 utilizan el ATP intracelular para bombear calcio hacia la sangre. La calbindina-D9k también puede ser encontrada en el riñón y el útero en algunas otras especies de mamíferos [78].

El transporte de calcio a través del citoplasma del enterocito parece ser el paso limitante de la velocidad de la absorción de calcio en el intestino; la presencia de calbindina aumenta la cantidad de calcio que se transporta en la célula sin aumentar la concentración de calcio libre. La calbindina-D9k también puede estimular las bombas de calcio basolaterales ATPasas [79]. Tanto la expresión de la calbindina-D9k como de la calbindina-D28k son estimuladas por los metabolitos activos de la vitamina D, el calcitriol, aunque el mecanismo preciso aun es controversial. En el ratón, en el cual el receptor de de la vitamina D no se expresa, la calbindina-D9k está reducida pero no ausente.

2 Calbindina-D28k

La calbindina-D28k realiza un papel similar en el intestino en las aves y en el riñón de los mamíferos; también se encuentra en cierto número de otras clases de células neuroendocrinas, particularmente en el cerebelo. No hay homología entre la calbindina-D28k y la calbindina-D9k, excepto por sus d dominios enlazadores de de calcio (EF-hands): la calbindina-D9k tiene dos dominios EF-hands, y la calbindina-D28k tiene seis.

La calbindina actúa como un amortiguador y sensor de calcio y puede mantener cuatro Ca2+ en las asas EF1, EF3, EF4 y EF5. Cuando la calbindina enlaza con el calcio (Ca2+) manifiesta propiedades hidrofóbicas que son consideradas los primeros rasgos acerca la función de la proteína [80]. La secuencia presenta 263 residuos de aminoácidos y tiene una sola cadena, principalmente alfa hélice y laminas beta, de acuerdo con PDB es 44% alfa hélice, con 14 hélices conteniendo 117 residuos y 4% lámina beta con 9 zonas que presentan 13.

La calbindina -D28k es un gen que actúa en respuesta a la vitamina D en muchos tejidos en mamíferos, sobre todo en intestino, donde presenta una función bien clara de mediar la absorción de calcio. [81] Está comprobado que en el cerebro su síntesis es dependiente de vitamina D.

Proteína S-100

La proteína S-100 es una familia de proteínas de bajo peso molecular que se encuentran en vertebrados, caracterizada por dos sitios de unión al calcio en la conformación hélice-asa-hélice (tipo "EF-hand"). Hay al menos 21 tipos diferentes de proteínas S100. [82] La proteína se nombra así porque es 100% soluble en sulfato de amonio a pH neutral.

1 Estructura
2 Función

1 Estructura

La mayoría de las proteínas S100 son homodímeros que consisten de dos polipéptidos idénticos unidos por interacciones no covalentes. Aunque las S100 son similares por su estructura a la calmodulina, se diferencian en que se expresan de manera específica en los tejidos a diferentes concentraciones en dependencia de factores del entorno. En contraste, la calmodulina es ubicua y ampliamente expresada en muchas células.

2 Función fisiológica de la proteína S-100

La S-100 está presente normalmente en las células derivadas de la cresta neural (células de Schwann, melanocitos y células gliales), los condrocitos, los adipocitos, las células mioepiteliales, los macrófagos, las células de Langerhans, las células dendríticas y los queratinocitos. Puede estar presente en algunas células epiteliales de la glándula mamaria.

Las proteínas S100 están involucradas en una gran variedad de funciones intra y extra celulares. [83]. Se sabe que participan en la regulación de la fosforilación de otras proteínas, los factores de transcripción, la homeostasis del Ca 2+, las dinámicas de los constituyentes del citoesqueleto, las actividades de muchas enzimas, el crecimiento celular y la diferenciación, así como la respuesta inflamatoria.

Parvalbúmina

La parvalbúmina es una proteína enlazadora de calcio de bajo peso molecular (normalmente de 9-11 kDa).
Tiene tres motivos EF y está relacionada estructuralmente con la calmodulina y la troponina C. La parvalbúmina se localiza en los músculos de contracción rápida, donde sus niveles son altos, y en el cerebro y otros tejidos endocrinos.

1 Función neuronal de la parvalbúmina
1 Rol neuronal de la parvalbúmina

La parvalbúmina está presente en las interneuronas GABAérgicas del sistema nervioso central, expresada principalmente por células tipo chandelier y basket de la corteza. En el cerebelo, PV se expresa en las células de Purkinje. [84]. En el hipocampo, las neuronas PV+ se subdividen en neuronas en cesto, axo-axónicas, biestratificadas, y células oriens-lacunosum moleculares (O-LM).

Las interneuronas que expresan PV representan aproximadamente el 5% de las células GABA en primate DLPFC. [85] [86]. Otras proteínas enlazadoras de calcio marcadoras son la calretinina y la calbindina.

Calretinina

La calretinina se conoce también como calbindina de 29 kDa y es una proteína enlazadora de calcio dependiente de vitamina D que participa en la señalización por calcio. En el hombre, la calretinina esta codificada por el gen CALB2. [87].

1 Función
2 Importancia clínica

1 Función

Este gen codifica también una proteína intracelular enlazadora de calcio que pertenece a la superfamilia de la troponina C. Los miembros de esta familia de proteínas tienen seis dominios del tipo EF-hand que se unen con el calcio. Esta proteína participa de diversas funciones celulares, incluyendo el control de la concentración intracelular de calcio y la señalización. Se cree que también participa como modulador de la excitabilidad neuronal y es un marcador en el diagnostico de algunas enfermedades, como la enfermedad de Hirschsprung y ciertos tipos de cáncer.

La calretinina se expresa abundantemente en las neuronas y en el folículo del cabello. [88]