钙泵
跨膜转运钙离子的P型ATP酶
钙泵是一类通过水解ATP能量实现钙离子跨膜转运的P型ATP酶,主要维持细胞内钙离子浓度梯度。研究发现其通过构象变化建立超过万倍的钙离子浓度差,对神经传导、肌肉收缩等生理过程具有决定性作用。
功能与机制
钙泵通过水解ATP将细胞质基质中的Ca2+逆浓度梯度转运至内质网或细胞外,维持胞质Ca2+浓度在0.1μM以下。研究发现其转运效率与ATP水解速率呈正相关,单个ATP水解可转运2个Ca2+。
实验证实钙泵与EI24蛋白协同调控内质网表面钙瞬变,通过调节钙信号的幅度、频率影响自噬体起始位点形成。使用BAPTA-AM快速螯合剂可完全阻断该过程,证明局部动态钙变化是功能关键。
结构与工作周期
钙泵具有三个主要结构域:
单分子FRET技术揭示其工作周期包含:
生理学意义
钙泵建立的浓度梯度(>10000倍)是以下生理过程的基础:
SERCA2b通过抑制线粒体相关膜形成,可减轻谷氨酸诱导的兴奋性神经毒性。其活性增强可使内质网钙储量提升37%,显著改善癫痫模型症状。
病理学关联
钙泵功能障碍导致:
2017年研究发现致病突变主要影响:
研究进展
单分子观测技术突破:
当前研究聚焦:
参考资料
微信公众平台.腾讯网.2023-02-19
重大突破!鉴定出钙泵的内部工作机制.中国生物技术信息网.2017-11-17
最新修订时间:2025-11-03 16:33
目录
概述
功能与机制
结构与工作周期
参考资料