SERCA

SERCA

Masse/Länge Primärstruktur 1000-1043 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur multipass Membranprotein
Kofaktor Magnesium
Isoformen 1neonatal, 1adult, 2A, 2B, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F
Bezeichner
Gen-Name(n) ATP2A1, ATP2A2, ATP2A3
Transporter-Klassifikation
TCDB 3.A.3.2.7
Bezeichnung P-ATPase
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 3.6.3.8  ATPase
Reaktionsart Hydrolyse
Substrat ATP + H2O + Ca2+ (out)
Produkte ADP + Phosphat + Ca2+ (in)
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Chordatiere
SERCA (Abk. für Sarcoplasmic/endoplasmic reticulum calcium ATPase, deutsch Calciumpumpe des sarcoplasmatischen und endoplasmatischen Reticulums) heißen Proteine in der Membran bestimmter Zellbestandteile, die Calciumionen von außen nach innen pumpen. Sie gehören zu den Calciumkanälen und kommen bei allen Chordatieren vor. Drei Gene codieren für zehn SERCA-Isoformen beim Menschen, wobei Isoformen 1A und 2A nur in den Muskeln vorkommen, wo sie bis zu 90 Prozent des Proteins ausmachen können. Mutationen in den Genen können zu Krankheiten wie die Brody-Krankheit, Acrokeratosis veruciformis (Morbus Hopf) und Morbus Darier führen. Fehlerhafte Ablesung von ATP2A1 aufgrund von Mutationen am Gen der Kinase DMPK resultiert in einer defekten Isoform SERCA1, die wiederum die Ursache für myotone Dystrophie Typ 1 ist.[1][2]

Funktion

Zur Koordinierung der Trillionen Myosinmotoren bei einer Muskelbewegung werden Calciumionen ausgeschüttet. Die Kontraktion hört erst auf, wenn das Calcium wieder zurück ins Sarcoplasma/ER zurückgepumpt wird. Zu diesem Zweck sind in der Membran dieser Kompartimente SERCA-Transporter installiert. Aber auch in anderen Geweben wird Calcium als messenger verwendet, nur nicht so konzentriert wie in Muskeln.

Die Transportgleichung lautet:[3][4]

ATP + H2O + H+ (sr/er) + Ca2+ (cyt) ⇒ ADP + Phosphat + Ca2+ (sr/er) + H+ (cyt)

Es handelt sich also um einen Ca2+:H+-Antiport.

Außerhalb des Calciumtransport scheint SERCA1 in bestimmten Adipozyten Wärme zu generieren. Die erzeugte Wärmemenge im Muskel kann gemessen werden.[5][6]

Regulation

Expression von SERCA1 in bestimmten Muskelzellen ist bei Hasen abhängig von Schilddrüsenhormonen.[7]

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. UniProt P16615, UniProt O14983, UniProt Q93084
  2. Hino S, Kondo S, Sekiya H, et al: Molecular mechanisms responsible for aberrant splicing of SERCA1 in myotonic dystrophy type 1. In: Hum. Mol. Genet.. 16, Nr. 23, Dezember 2007, S. 2834–43. doi:10.1093/hmg/ddm239. PMID 17728322.
  3. TCDB: 3.A.3.2.7
  4. Karjalainen EL, Hauser K, Barth A: Proton paths in the sarcoplasmic reticulum Ca(2+) -ATPase. In: Biochim. Biophys. Acta. 1767, Nr. 11, November 2007, S. 1310–8. doi:10.1016/j.bbabio.2007.07.010. PMID 17904096.
  5. de Meis L, Oliveira GM, Arruda AP, Santos R, Costa RM, Benchimol M: The thermogenic activity of rat brown adipose tissue and rabbit white muscle Ca2+-ATPase. In: IUBMB Life. 57, Nr. 4-5, 2005, S. 337–45. doi:10.1080/15216540500092534. PMID 16036618.
  6. Arruda AP, Nigro M, Oliveira GM, de Meis L: Thermogenic activity of Ca2+-ATPase from skeletal muscle heavy sarcoplasmic reticulum: the role of ryanodine Ca2+ channel. In: Biochim. Biophys. Acta. 1768, Nr. 6, Juni 2007, S. 1498–505. doi:10.1016/j.bbamem.2007.03.016. PMID 17466935.
  7. Arruda AP, Oliveira GM, Carvalho DP, De Meis L: Thyroid hormones differentially regulate the distribution of rabbit skeletal muscle Ca(2+)-ATPase (SERCA) isoforms in light and heavy sarcoplasmic reticulum. In: Mol. Membr. Biol.. 22, Nr. 6, 2005, S. 529–37. doi:10.1080/09687860500412257. PMID 16373324.

Weblinks

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die News der letzten 7 Tage

06.05.2021
Anthropologie | Ethologie
Ältestes menschliches Begräbnis in Afrika
Eine neue Studie berichtet über die älteste bekannte Bestattung eines modernen Menschen in Afrika.
05.05.2021
Ethologie | Evolution
Verhaltensänderungen beim Eis-Essen
Wie Lernen und Evolution zusammenhängen, erforschen die Verhaltenswissenschaften seit über 100 Jahren. Bisher ohne allgemeingültige Antwort.
04.05.2021
Botanik | Klimawandel | Biodiversität
Klimawandel: Weniger Niederschläge, weniger Pflanzenvielfalt
Wasser ist in vielen Ökosystemen der Erde ein knappes Gut und dieser Mangel dürfte sich im Zuge des Klimawandels weiter verschärfen.
04.05.2021
Biodiversität | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Auf der Kippe: Brasiliens Küstenregenwald
Wissenschaftler haben den Einfluss der aktuellen Landnutzung auf die Vogel- und Amphibienwelt des Atlantischen Regenwalds im südöstlichen Brasilien untersucht.
01.05.2021
Mykologie | Genetik | Taxonomie
Millionen winziger Pilzarten bisher ohne Namen
Millionen kleiner Pilzarten haben noch keine Namen, darunter auch Krankheitserreger für Menschen, Tiere und Pflanzen.
01.05.2021
Biodiversität | Meeresbiologie
Enorme Artenvielfalt in der Tiefsee
Die Tiefseebecken im Atlantischen und Pazifischen Ozean weisen einzigartige Artengemeinschaften auf, die durch wirtschaftliche Nutzung bedroht sind. Ein neues Forschungsverfahren kombiniert unterschiedliche Datentypen.
01.05.2021
Klimawandel | Biodiversität | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Baumplantagen tragen nur bedingt zum Schutz der Biodiversität bei
Künstlich angelegte Baumplantagen sollen helfen, den Verlust naturbelassener Wälder auszugleichen, tragen aber nur bedingt zum Schutz der Biodiversität bei.
01.05.2021
Ökologie | Klimawandel | Biodiversität
Verlust der Tierwelt in tropischen Wäldern
Eine neue Untersuchung betrachtet den Zusammenhang zwischen zunehmend tierleeren Tropenwäldern und den UN-Zielen für nachhaltige Entwicklung.
01.05.2021
Anatomie | Meeresbiologie
Die faszinierende Innenwelt des Meereswurms
Der Meereswurm Ramisyllis multicaudata lebt in den inneren Kanälen eines Schwammes.