ATPase，Ca(2+)-转运，无处不在

肌质网 Ca（2+）-ATP 酶（SERCA），例如 ATP2A3，是跨膜蛋白，可将 Ca（2+）转运穿过与 Ca（2+）隔离储存库相邻的膜，例如肌质网或内质网（ER））。异构体多样性是通过以发育调节或组织特异性方式对初级基因转录物进行替代处理而产生的。

▼ 克隆与表达

多德等人（1996）分离人类 SERCA3 的 cDNA 和基因组克隆。推导出的 109,237-Da 蛋白含有 999 个氨基酸，与大鼠 SERCA3 的相似性为 94%。Northern印迹分析为SERCA3转录物的替代处理提供了证据。

通过 RT-PCR，Santiago-Garcia 等人（1996）发现在人类胎儿心脏发育过程中 PMCA（参见108731 ）和 SERCA 基因的可变表达。SERCA3 在检查的胎儿心脏发育的所有阶段以及在成人心脏和胎盘中以相对恒定的水平表达。

波赫等人（1998）从肾脏 cDNA 文库和 Jurkat T 细胞系 cDNA 文库中克隆了 2 个 SERCA3 剪接变体。推导出的蛋白质包含 999 和 1,029 个氨基酸，两者都有 10 个跨膜结构域，但在 C 末端有所不同。他们还克隆了第三种变体，编码一种 998 个氨基酸的蛋白质，该蛋白质与 999 个氨基酸的蛋白质有 3 个氨基酸不同。然而，这种变体的起源尚不清楚。Northern印迹分析检测到在胸腺、结肠、胰腺和脾脏中以最高水平表达的约5 kb的主要转录物。在检查的所有其他组织中检测到中度至低表达。SERCA3 蛋白位于人胚胎肾和 Jurkat T 细胞系的核膜和 ER 中。

多德等人（1998）鉴定了 3 个 SERCA3 剪接变体，它们编码具有 999、1,043 和 1,024 个氨基酸的蛋白质。作者分别命名为 SERCA3a、SERCA3b 和 SERCA3c 的蛋白质仅在其 C 末端有所不同。小鼠 Serca3 也表示为 3 个相似大小的变体。

通过人血小板的 RT-PCR，Martin 等人（2002）鉴定并克隆了另外 2 个 SERCA3 剪接变体，他们将其命名为 SERCA3d 和 SERCA3e。推导的蛋白质分别包含 1,044 和 1,052 个氨基酸，并且彼此不同，并且先前确定的 SERCA3 同种型仅在它们的 C 末端。RT-PCR 检测到血小板、肺和胰腺中的所有 5 个 SERCA3 剪接变体。心脏、大脑、胎盘和肾脏表达 3 或 4 个剪接变体，骨骼肌仅表达 1 个变体。在已建立的细胞系中 SERCA3 变体的表达中也发现了变异。

博贝等人（2004 年）确定了第六个 SERCA3 变体，他们将其命名为 SERCA3f，它缺少外显子 21 但保留外显子 22。推断的 SERCA3f 蛋白含有 1,033 个氨基酸，并且与 C 末端的其他 SERCA3 同种型不同。RT-PCR 在所有检查的组织和细胞系中检测到 SERCA3f 表达。

▼ 基因功能

在分离转染的人胚胎肾细胞的微粒体部分后，Poch 等人（1998）证明由 2 SERCA3 剪接变体编码的蛋白质支持 Ca（2+）摄取和 ATP 酶活性。

马丁等人（2002）发现所有 5 种 SERCA3 异构体都以相似的亲和力泵送 Ca（2+），并且都将 Ca（2+）泵送到 ER。然而，异构体调制的胞质 Ca（2+）浓度和 ER Ca（2+）浓度不同。马丁等人（2002）得出结论，SERCA3 异构体在细胞 Ca（2+）信号传导中具有广泛的作用。

格勒巴特等人（2002）发现与正常结肠上皮细胞相比，SERCA3 的表达在结肠癌中显着降低或丢失。用丁酸盐或其他分化诱导剂处理肿瘤细胞导致SERCA3表达增加，而SERCA2（ATP2A2；108740）表达未改变或降低。在结肠癌细胞系的自发融合后分化期间，SERCA3 表达与其他分化标志物一起增加。

因为 SERCA3b 和 SERCA3f 同种型在 C 末端结构域的开头不同，但共享相同的最后 21 个氨基酸，Bobe 等人（2004）研究了这些亚型的结构、功能和位置之间的关系。免疫荧光和/或共聚焦显微镜显示 SERCA3f 和 SERCA3b 位于重叠但不同的 ER 位置。通过在人胚胎肾细胞中转染，Bobe 等人（2004）发现SERCA3b 和SERCA3f 创建了不同的静息胞质Ca（2+）浓度和ER Ca（2+）含量。SERCA3b 和SERCA3f 对SERCA 抑制剂和Ca（2+）释放和再摄取的类似动力学表现出相似的敏感性。他们都表现出低明显的Ca（2+）亲和力和磷酸化酶中间体相对于其他SERCA Ca（2+）通道的去磷酸化率提高。

▼ 基因结构

多德等人（1998）确定 ATP2A3 基因包含 22 个外显子，跨度超过 50 kb。外显子 21 受可变剪接影响，可能被包含、部分包含或排除。启动子区域没有 TATA 框，但它有 14 个推定的 Sp1（ 189906 ）位点、11 个 CACCC 框、5 个 AP2（ 107580 ）结合基序、3 个 GGCTGGGG 基序、3 个 CANNTG 框、一个 GATA（参见305371）位点和单个ETS1（ 164720 ）、MYC（ 190080 ）和 TFIIIC（参见603246 ）的站点。作者表明，富含 GC 的区域对于 Jurkat 细胞中的 SERCA3 转录至关重要。

马丁等人（2002）在之前报道的 ATP2A3 的最后一个内含子中发现了一个新的外显子，表明 ATP2A3 基因包含 23 个外显子。

▼ 测绘

多德等人（1996）通过荧光原位杂交将 ATP2A3 基因分配给人类染色体 17p13.3。

▼ 动物模型

刘等人（1997）发现 Serca3-null 小鼠是可行的、可生育的，并且没有表现出明显的疾病表型。然而，突变的主动脉环制剂显示减少乙酰胆碱诱导的细胞内 Ca（2+）信号传导和松弛，减少 Ca（2+）瞬态和一氧化氮的产生。他们对其他血管张力调节剂的反应没有改变。刘等人（1997）得出结论，SERCA3 在介导血管平滑肌的内皮依赖性松弛的 Ca（2+）信号传导机制中发挥作用。

Serca3 表达仅限于小鼠胰腺中的 β 细胞。阿雷杜阿尼等人（2002）发现 Serca3 消融本身不足以改变小鼠的葡萄糖稳态或损害胰岛素分泌。然而，Serca3 消融改变了 Ca（2+）进入 ER 的再摄取，并增加了胰岛对葡萄糖的胰岛素反应。