蛋白磷酸酶 3,催化子单元,β 异构体

钙调神经磷酸酶是一种钙调蛋白调节的蛋白磷酸酶,存在于从酵母到哺乳动物的所有真核生物的细胞中。王等人(1996)将这种异二聚体蛋白描述为具有 19-kD Ca(2+) 结合调节亚基钙调神经磷酸酶 B 和 58-59-kD 催化亚基钙调神经磷酸酶 A。一个基因编码钙调神经磷酸酶 B(PPP3R1;601302)在除睾丸外的所有组织中,它在真核生物的蛋白质和 DNA 序列水平上都高度保守。相比之下,钙调神经磷酸酶 A有 2 种主要亚型,α(PPP3CA;114105)和β(PPP3CB),由位于不同人类染色体上的不同基因编码。第三种同工型 A-γ(PPP3CC; 114107),是睾丸独有的。钙调神经磷酸酶 A 的额外多样性是由 mRNA 的选择性剪接产生的。钙调神经磷酸酶在大脑中特别丰富,占总蛋白质的 1%。

▼ 测绘
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通过人/仓鼠杂交细胞系的 Southern 分析,Giri 等人(1991)证明 CALNA2 基因位于 10 号染色体上。Wang等人(1996)通过 Southern 印迹分析确认了对 10 号染色体的分配,并通过同位素原位杂交将分配区域化为 10q21-q22。

▼ 基因功能
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王等人(2011)发现 Cna-α 和 -β 在新生大鼠心肌细胞暴露于缺氧后执行促凋亡程序中至关重要。Cna-α 和-β 使线粒体裂变蛋白 Drp1(DNM1L; 603850 )去磷酸化,允许 Drp1 从细胞质向线粒体易位,随后线粒体断裂和细胞凋亡。王等人(2011) ,其特征在于上游事件在此凋亡途径,发现p53的(191170)微小RNA-499(MIR499的下调表达; 613614),它解除了依赖 Mir499 的 Cna-α 和 -β 抑制。通过小干扰 RNA 敲除 Cna-α 或 Cna-β 减弱了线粒体中的 Drp1 积累、线粒体断裂和缺氧诱导的细胞死亡。

▼ 动物模型
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在心肌细胞中,钙调神经磷酸酶信号参与调节由压力超负荷或神经内分泌刺激引起的肥大反应。布埃诺等人(2002)通过破坏小鼠中编码催化亚基钙调神经磷酸酶 A-β 的 3 个基因中的一个,评估了钙调神经磷酸酶作为肥大调节因子的必要功能。钙调神经磷酸酶 A-β 缺陷小鼠在成年后仍能存活、可育且完全正常,但心脏中的钙调神经磷酸酶活性降低 80%,与基础心脏大小减少 12% 相关。缺陷小鼠产生由压力超载、血管紧张素 II( 300034) 输注或异丙肾上腺素输注。与肥大反应相关的标记基因的分析揭示了肥大分子程序的部分缺陷。总的来说,这些数据巩固了钙调神经磷酸酶作为体内心脏肥大生长反应的中枢调节剂的假设。