CASQ2 () – білок, який кодується однойменним геном, розташованим у людей на 1-й хромосомі. Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 399 амінокислот, а молекулярна маса — 46 436. Виконує функцію кальцієвого буферу в саркоплазматичному ретикулумі, а також є важливим регулятором концентрації Ca2+ у серцевих м'язах при збудженні/скороченні. Закріплюється на сполучній мембрані саркоплазматичного ретикулуму шляхом взаємодії з мембранними білками і піддається оборотній полімеризації зі збільшенням концентрації Ca2+.
Кодований геном білок за функціями належить до м'язових білків, фосфопротеїнів. Задіяний у такому біологічному процесі, як альтернативний сплайсинг. Білок має сайт для зв'язування з іонами металів, іоном кальцію. Локалізований у саркоплазматичному ретикулумі.
Фізичні властивості Полімеризація Зв'язування з Ca2+ викликає конформаційні зміни в кальцеквестрині. Підвищення концентрації Ca2+ від 0 до 1 мМ Ca2+ збільшує вміст α-спіралей. При збільшенні концентрації Ca2+ до 5 мМ вміст β-листів збільшується зі зменшенням вмісту α-спіралей. Як наслідок кальсеквестрин піддається оборотній полімеризації зі збільшенням концентрації Ca2+, а деполімеризується при зменшенні концентрації Ca2+.Casq2 полімеризується у діапазоні концентрацій Ca2+ > 1 мМ, проте існує переважно у формі мономерів та димерів.
Зв'язування з іншими йонами Окрім відомої властивості кальсиквестрину зв’язуватись с іонами кальцію, білок зв’язує інші іони, які конкурують із Ca2+. За спорідненістю до кальциквестрину вони класифікуются як La3+ > Zn2+ > Cd2+ > Mn2+ > Mg2+ > Sr2+ > K+. Цікаво, що при низькій концентрації іонів лише Ca2+ індукує полімеризацію кальцеквестрину, яка збільшує здатність до зв'язування/зберігання Ca2+, що свідчить про те, що кальцеквестрин є більш селективним до Ca2+. Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ і Zn2+ також зв’язуються з кальцеквестрином і здатні індукувати більш компактне згортання у вторинній структурі та полімеризацію білка. Фізіологічні наслідки зв’язування кальсиквестрину з іншими йонами не відомі.
Функції Накопичення та буферизація кальцію у саркоплазматичному ретикулумі Кардіоміоцити з дефіцитом Casq2 також мають знижений вміст кальцію у саркоплазматичному ретикулумі. Концентрація вільного Са2+ у саркоплазматичному ретикулумі не змінюється значно під час тривалого скорочення, але змінюється у клітинах з дефіцитом кальцеквестрину - спостерігається швидке виснаження концентрації вільного кальцію за високої частоти індукованих скорочень, в той час як у нативних клітинах концентрація вільного кальцію майже не змінюється за відповідних умов.
Регуляція ріанодинових рецепторів Casq2 активує RyR2 при концентрації Ca2+ ≥ 250 μМ і інгібує канал за низької концентрації Ca2+ (≤ 20 μМ). Виявлено що видалення Casq2 з комплексу RyR2 зменшує ймовірність відкриття каналу за високих концентрацій кальцію. Крім того, RyR2 стає нечутливим до збільшення концентрації кальцію взагалі.
Мутації D307H Мутація D307H у casq2 була виявлена у пацієнтів, що страждають на катехоламінергічну поліморфну шлуночкову тахікардію (CPVT) - форма аритмії серця, яка виникає за відсутності структурних аномалій. Експресія мутантного білку призводить до зменшення вмісту кальцію у саркоплазматичному ретикулумі, і, як наслудок, об’єму кальцію, що вивільняється, що призводить затримки постдеполяризації.
R33Q Експрессія мутації R33Q в CASQ2 призводить до збільшення об’єму кальцію, що вивільняеться, і як наслідок виникнення спонтанних всплесків активності. Припускається, що внаслідок мутації білок втрачає здатність інгібувати RyR2 за низьких концентрацій кальцію.
K206N Мутація K206N створює додатковий сайт N-глікозилювання, що пов’язане зі зменшенням утворення олігомерів і здатністю білка зв’язувати Са2+. У кардіоміоцитах ці зміни викликали зниження вмісту кальцію у саркоплазматичному ретикулумі і спричиняли раптове відриття RyR2.
Література
Примітки
Див. також Хромосома 1