カルシウム結合タンパク質1
ヒトに存在するタンパク質

CABP1
利用可能な構造
PDBオーソログ検索: PDBe RCSB
識別子
エイリアスCABP1、CALBRAIN、HCALB_BR、カルシウム結合タンパク質1
外部IDオミム：605563; MGI : 1352750;ホモロジーン: 128292;ジーンカード：CABP1; OMA :CABP1 - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

9478

29867

アンサンブル

ENSG00000157782

ENSMUSG00000029544

ユニプロット

Q9NZU7

Q9JLK7

RefSeq (mRNA)

NM_031205
NM_001033677
NM_004276

NM_013879
NM_001310712
NM_001310715

RefSeq（タンパク質）

NP_001028849
NP_004267
NP_112482

NP_001297641
NP_001297644
NP_038907

場所（UCSC）12章: 120.64 – 120.67 Mb5章: 115.31 – 115.33 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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カルシウム結合タンパク質1は、ヒトではCABP1遺伝子によってコードされているタンパク質である。[5]カルシウム結合タンパク質1は、1999年に発見されたカルシウム結合タンパク質である[6]。[7] 2つのEFハンドモチーフ を持ち、海馬、視床上部の手綱核、小脳のプルキンエ細胞層、網膜のアマクリン細胞と錐体双極細胞などの神経細胞で発現している。

カルシウム結合タンパク質1は、カルモジュリン（CaM）スーパーファミリーのニューロン特異的メンバーであり、イノシトールトリスリン酸受容体（InsP3RS）のCa 2+依存性活動を調節する。 [8] L-CaBP1も細胞骨格構造に関連している。しかし、S-CaBP1は細胞膜の中か近くに位置する。脳では、CaBp1は大脳皮質と海馬に見られ、タンパク質Cabp1は錐体双極細胞とアマクリン細胞に見られる。また、CaBP1は抑制ドメインとコアドメインの構造的接触を促進することによってInSP3RのCa 2+依存性活動を調節する可能性があるが、受容体へのINsP3の結合には影響を及ぼさないともいえる。CaBP1には、2つの別々のドメインに4つのEFハンドが含まれており、EF1とEf2はNドメインに含まれ、Ef3とEF4はCa 2+が結合するcドメインに含まれます。[9]カルシウム結合タンパク質1（CaBP1）は小胞体の腔内に位置し、アポトーシス時に細胞外へ移行し、アポトーシス細胞の貪食に関与する。 [10] CaBP1 [9]とCaM [11] [12]は独立して折り畳まれる。CaBP1-CaMキメラは、Nローブ、Cローブ、およびローブ間リンカーの3つの要素の交換に基づいている。CaBP1の発現は、シナプス伝達の促進を著しく低下させるP/Q型Ca 2+電流のCa 2+依存性促進を阻害するのに役立つ。

タンパク質構造

CABP1遺伝子に寄与するタンパク質はホモ二量体である。C末端を介してITPR1、ITPR2 、 ITPR3と相互作用する。結合はカルシウム依存性であり、相互作用はカルシウム濃度と相関する。CABP1は、 C末端カルシウム結合モチーフを介してシナプス前膜およびシナプス後膜のCACNA1Aとも相互作用する。また、C末端CおよびIQモチーフを介してCACNA1Cとも相互作用する。TRPC5と相互作用し、C末端およびEFハンド1、2を介してそれぞれMAP1LC3Bとも相互作用する。C9orf9と相互作用する。また、中央のNLF含有モチーフ領域を介してNSMFとも相互作用する。この相互作用は、シナプスNMDA受容体刺激後にカルシウム依存的に起こり、 NSMFの核内移行を防ぐ。[13]

関数

カルシウム結合タンパク質は、カルシウムを介した細胞シグナル伝達の重要な構成要素です。この遺伝子は、カルモジュリンと類似性を持つカルシウム結合タンパク質のサブファミリーに属するタンパク質をコードしています。この遺伝子によってコードされるタンパク質は、電位依存性カルシウムイオンチャネルのゲーティングを制御します。このタンパク質は、カルシウムに依存しない急速な不活性化を引き起こし、カルシウム依存性促進には関与しません。[14] CAbp1は、不活性化されたカルシウム依存性CACNA1Dを抑制します。また、TRPC5も阻害します。CABP1はNMDA受容体誘導性細胞変性を防ぎます。このタンパク質は、イノシトール1,4,5-三リン酸受容体、P/Q型電位依存性カルシウムチャネル、および一過性受容体電位チャネルTRPC5のカルシウム依存性活性も制御します。この遺伝子は主に網膜と脳で発現しています。[5]

CaBP1とCaMはともに細胞質C末端ドメインのIQドメインに結合します。IQドメインの変異により、この2つのタンパク質の結合が弱まり、CaMの機能的効果は停止しますが、CaBP1は停止しません。N末端ドメインが欠失すると、CaBP1によるCa v 1.2 Ca 2+電流の延長効果が失われますが、Ca 2+依存性はCaMによって不活性化されます[15]。過剰発現したL-CaBP1は、プリン受容体に作用する生理的アゴニストに対する[Ca 2+ ]の上昇を抑制します。したがって、この抑制は主に細胞内Ca 2+ストアからの放出を遮断するために発生します。関連タンパク質であるニューロンカルシウムセンサー1は、アゴニスト刺激に対する[Ca 2+ ]反応に影響しませんでした。透過処理したPC12細胞のERにおける[Ca 2+ ]の測定により、LCaBP1がInsP3を介したCa 2+放出を直接阻害することが実証されました。L-CaBP1の発現は、 HeLa細胞におけるヒスタミン誘発性の[Ca 2+ ]オシレーションの抑制にも役立ちます。L-CaBP1は、アゴニスト刺激時にInsP3受容体を介した[Ca 2+ ]の変化を特異的に制御することができます。

カルデンドリンの細胞内発現は、視床下部を除き、体細胞樹状突起区画に限定されており、視床下部では軸索標識が検出された。[16] CAbP1とCAbP2は、N末端ミリストイル化のためのコンセンサス配列を含む。QiagenによってCABP1遺伝子プロモーター内に同定された転写因子結合部位には、Nkx2-5、RSRFC4、TAL1、HSF1などがある。CaBP1はイノシトール1,4,5-三リン酸（ InsP3）受容体と相互作用し、InsP3が存在しない場合にチャネル活性化を引き起こす。

臨床的意義

統合失調症において、ある研究ではCABP1発現細胞数の減少が示され、特に左背外側前頭前皮質において顕著であった。しかし、この変化は脳全体におけるタンパク質レベルの上昇によって補われた。[17]

参考文献

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000157782 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000029544 – Ensembl、2017年5月
  3. ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  4. ^ 「マウスPubMedリファレンス：」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  5. ^ ab 「Entrez Gene: カルシウム結合タンパク質1」。
  6. ^ McCue HV, Haynes LP, Burgoyne RD (2010年8月). 「神経機能の制御におけるカルシウムセンサータンパク質の多様性」Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 2 (8) a004085. doi :10.1101/cshperspect.a004085. PMC 2908765. PMID  20668007 . 
  7. ^ 山口 憲治、山口 文治、宮本 修、杉本 功、小西 亮、幡瀬 修、徳田 正治 (1999年2月). 「Calbrain：脳内のCa 2+ /カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII活性を抑制する新規2EFハンドカルシウム結合タンパク質」 . The Journal of Biological Chemistry . 274 (6): 3610–6 . doi : 10.1074/jbc.274.6.3610 . PMID  9920909.
  8. ^ Haeseleer F, Sokal I, Verlinde CL, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Pronin AN, Benovic JL, Fariss RN, Palczewski K (2000). 「カルモジュリンとの類似性を持つ新規Ca2+結合タンパク質（CABP）サブファミリーの5つのメンバー」. The Journal of Biological Chemistry . 275 (2): 1247–60 . doi : 10.1074/jbc.275.2.1247 . PMC 1364469. PMID  10625670 . 
  9. ^ ab Li C, Chan J, Haeseleer F, Mikoshiba K, Palczewski K, Ikura M, Ames JB (2009年1月). 「CaBP1によるイノシトール1,4,5-トリスリン酸受容体のCa2+依存性制御に関する構造的知見」. The Journal of Biological Chemistry . 284 (4): 2472–81 . doi : 10.1074/jbc.M806513200 . PMC 2629100. PMID  19008222 . 
  10. ^ "遺伝子 Dmel\CaBP1".フライベース。
  11. ^ Masino L, Martin SR, Bayley PM (2000). 「多ドメインタンパク質カルモジュリンのリガンド結合と熱力学的安定性」. Protein Science . 9 (8): 1519–29 . doi :10.1110/ps.9.8.1519. PMC 2144730. PMID  10975573 . 
  12. ^ Tsalkova TN, Privalov PL (1985). 「トロポニンCおよびカルモジュリンのドメイン構成に関する熱力学的研究」. Journal of Molecular Biology . 181 (4): 533– 44. doi :10.1016/0022-2836(85)90425-5. PMID  3999139.
  13. ^ 「CABP1遺伝子」。GeneCards。
  14. ^ Lee A、Westenbroek RE、Haeseleer F、Palczewski K、Scheuer T、Catterall WA (2002)。 「カルモジュリンと Ca2+ 結合タンパク質による Ca(v)2.1 チャネルの差動調節 1」。自然神経科学。5 (3): 210– 7.土井:10.1038/nn805。PMC 1435861。PMID  11865310。 
  15. ^ Zhou H, Yu K, McCoy KL, Lee A (2005年8月). 「カルモジュリンとCa2+結合タンパク質-1によるCav1.2 Ca2+チャネルの異なる制御の分子メカニズム」. The Journal of Biological Chemistry . 280 (33): 29612–9 . doi : 10.1074/jbc.M504167200 . PMID  15980432.
  16. ^ Bernstein HG, Seidenbecher CI, Smalla KH, Gundelfinger ED, Bogerts B, Kreutz MR (2003年8月). 「成人ヒト前脳におけるカルデンドリン免疫反応性の分布と細胞内局在」. The Journal of Histochemistry and Cytochemistry . 51 (8): 1109–12 . doi : 10.1177/002215540305100816 . PMID  12871994.
  17. ^ Bernstein HG, Sahin J, Smalla KH, Gundelfinger ED, Bogerts B, Kreutz MR (2007年11月). 「慢性統合失調症において、皮質ニューロン数の減少はカルデンドリンタンパク質レベルの上昇を示す」.統合失調症研究. 96 ( 1–3 ): 246–56 . doi :10.1016/j.schres.2007.05.038. PMID  17719205. S2CID  19965523.

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