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

Célula de Purkinje (cerebro de cobayo) vistacon Fura-2Rojo: concentración más alta; azul, más baja

Aumento de Ca en citoplasma mediante canales de calcio:

1. Canales dependientes de voltaje: en membrana plasmáticaSe abren cuando membrana se despolimeriza (en secreción de neurotransmisores)

2. Apertura dependiente de IP3: salida de RE3. Receptores Rianodinas (sensibles a rianodina):

en RS, contracción muscular, también en neuronas

Salida de Ca del citoplasma :1. Bombas activadas por ATP en membrana plasmática en todas

las células2. Intercambiador en membrana plasmática: Ca2+ x Na+: músculo,

células nerviosas3. Bomba en RE4. Membrana mitocondrial interna (baja afinidad, alta capacidad);

usa gradiente electroquímica de fosforilación oxidativa

Otra manera de disminuir Ca citoplasmático libre?

Núcleo

Ca+2

Ca+2

Ca+2

Ca+2

Ca2+

AmplitudModulada

(AM)

FrecuenciaModulada (FM)

Buffers y transportadores de Ca+2

Proteínas que unen Ca2+ Sensores de Ca+2 Efectores

Oscilaciones en [Ca2+]: chispas, quarks, bocanadas, ondasárea intracelular cubierta

Proteínas que unen Calcio:Motivo estructural: Mano E-F

Hélice N-term: Hélice ELoop para coordinación de Ca2+

Hélice C-term: Hélice F(pulgar-índice-medio)

Célula es cargada con aequorina y expuesta a vasopresina

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)CalmodulinaProteínas de familia S100Recoverina

Dos dominios de unión a Ca2+

Loop : 12 aa, Asp y Glu forman enlaces iónicos con Ca2+

Cambio conformacional cuando une a proteína blanco

Apo-CaM Ca+24-CaM

Met

Huso acromático visto con Ab -CaM (a) o -tubulina (c )

Concentración: 0.1% de proteína total (10-6 M-10-5 M)Más alta en células en división, diferenciaciónLocalización: citosol, núcleo, alrededor de aparato mitótico

(Con GFP: en centriolos, pliegue citoplasmático)

PROTEINAS REGULADAS POR CALMODULINAPROTEINAS REGULADAS POR CALMODULINA

Proteína Comentario .

Calbin 1 Regulador transcripcional de timocitosNAP-22 Neuronal, sustrato de PKCEstriatina Neuronal, se asocia con Ptasa 2ACAP-19 Neuronal, motivo de unión a CaMEGF-R Humano, CaM se une a yuxtamembranaPtasa MLC Participa en contracción/relajación Conexina 32 Ubicado en gap junctionsChURP Ubicado en núcleoProteína alto PM P-proteína de músculo cardíacoGlicoproteína beta 2 Proteína asociada a membrana en riñónProteínas retinales Involucrada en transmisión sináptica neuranalProteínas extracelulares Localizada en fluídos corporalesProteínas de esperma Espermatocitos, reacción de acrosomaProteínas de plantas Transportador de membrana plasmáticaProteínas de levaduras En crecimiento y división celularPI 3-kinasa Componente de señalización celular

Efectores Clase 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: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)

apoCaM

+A[Ca2+] baja

CaM-A

[Ca2+] alta

CaM-A+

apoCaM

+BCaM-B CaM

-B

+B

CaM+C

-C

CaM-C CaM-C+-B

+B

Efectores Clase C: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

Efectores Clase D:Efectores Clase D:•Unión a CaM en presencia de Ca2+, CaM inhhibe su actividad•Ejem: GPCR, receptor IP3 tipo 1

Efectores Clase E: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

CaM CaM-D-+D

-D

CaM-E++

CaM-E+

CaM-F+

CaM+ E + F

- E - F

Ca+24-CaM CaM kinasa I

Trp303

dominio N-term sitio de unión para ATP

CaMKI S K W K Q A F N A T A V V R H M R KCaMKII R K L K G A I L T T M L A T R N F SsmMLCK R K W Q K T G H A V R A I G R L S SsmMLCK R R W K K N F I A V S A A N R F K KCa2+ATPase I L W F R G L N R I Q T Q I R V V NCaM KK P S W T T V I L V K S M L R K R S F

Residuo hidrofóbico de péptido:Interacción con dominio C-term de CaM

Ca2+4-CaM

CaM kinasa I

Ca2+4-CaM en complejo con

MLCK de músculo liso

Trp

Met124

REGULACION DE CREB POR CaMKV

REGULACION DE MEF POR Ca+2 Y ROL DE CAMKIV