カルビンジン

カルビンジン 1、28kDa
Ca2 +負荷カルビンジンD28KのNMR溶液構造。 [1]
識別子
シンボル	カルバリン1
代替記号	カルブ
NCBI遺伝子	793
HGNC	1434
オミム	114050
参照シーケンス	NM_004929
ユニプロット	P05937
その他のデータ
軌跡	第8 章11ページ
検索する 構造 スイスモデル ドメイン インタープロ

カルビンジンは、カルビンジン、カルレチニン、S100Gの 3 つの異なるカルシウム結合タンパク質です。これらはもともと、ニワトリや哺乳類の腸と腎臓に存在するビタミン D 依存性カルシウム結合タンパク質として説明されていました。現在では、Ca ²⁺結合EF ハンドの数が異なるため、異なるサブファミリーに分類されています。

カルビンジン 1 または単にカルビンジンは、最初に鳥類の腸に存在することが示され、その後、哺乳類の腎臓で発見されました。また、特に小脳の多くの神経細胞と内分泌細胞でも発現しています。これは、ヒトではCALB1遺伝子によってコード化される 28 kDa のタンパク質です。

カルビンジンには、4つの活性カルシウム結合ドメインと、カルシウム結合能を失った2つの修飾ドメインが含まれています。カルビンジンはカルシウム緩衝剤およびカルシウムセンサーとして機能し、ループEF1、EF3、EF4、EF5のEFハンドに4つのCa ²⁺を保持できます。ラットカルビンジンの構造は、もともと核磁気共鳴によって解明され、この技術で決定された当時最大のタンパク質の1つでした。^[1]カルビンジンの配列は263残基の長さで、鎖は1つだけです。配列は主にαヘリックスで構成されていますが、βシートがないわけではありません。NMR PDB（PDBエントリ2G9B）^[2]によると、117残基を含む14ヘリックスで44%がヘリカルであり、13残基を含む9ストランドで4%がβシートです。

2018年にヒトカルビンジンのX線結晶構造が公開された（PDBエントリー6FIE）。^{[3] [4]}ラットとヒトのアイソフォームの配列は98%同一であるにもかかわらず、核磁気共鳴と結晶構造には違いが観察された。小角X線散乱は、核磁気共鳴によって決定された構造と比較して、結晶構造が溶液中のカルビンジンの特性をよりよく予測することを示している。

カルビンジンは多くの組織、特にニワトリの腸に存在するビタミンD応答遺伝子であり、カルシウム吸収を媒介する明確な機能を持っています。 ^[5] 脳では、その合成はビタミンDに依存しません。

カルレチニンはカルビンジン2としても知られ、カルビンジン1と58%の相同性を持つ29kDaのタンパク質で、主に神経組織に存在します。^{[6]ヒトでは}CALB2遺伝子によってコードされており、以前はカルビンジン-D29kとして知られていました。

S100G（旧称カルビンジン3、カルビンジン-D9k ）は、哺乳類の腸管上皮細胞に存在します。また、一部の哺乳類では腎臓や子宮にも存在します。ヒトでは、 CALB3とも呼ばれるS100G遺伝子によってコード化されています。しかし、カルビンジン1とS100Gの間には、カルシウム結合ドメイン（ EFハンド）を除けば相同性はありません。S100Gには2つのEFハンドがあり、カルビンジン1には6つのEFハンドがあります。カルビンジン1および2とは異なり、S100Gはカルシウム結合タンパク質のS100ファミリーのメンバーです。

S100G は、カルシウムチャネル TRPV6によって進入が制御される頂端側から、 PMCA 1などのカルシウムポンプが細胞内アデノシン三リン酸を利用してカルシウムを血液中に送り込む基底外側側への腸管上皮細胞を介したカルシウムの輸送を媒介する。 ^[7]腸管上皮細胞の細胞質を介したカルシウムの輸送は、腸管におけるカルシウム吸収の律速となっているようである。カルビンジンの存在は、遊離濃度を上昇させることなく、細胞を通過するカルシウムの量を増加させる。^[8] S100G は、基底外側のカルシウムポンプATPase を刺激することもある。S100Gの発現は、カルビンジン 1 と同様に、活性ビタミン D代謝物であるカルシトリオールによって刺激されるが、正確なメカニズムはまだ議論の余地がある。^[9]ビタミン D 受容体が発現していない マウスでは、S100G は少ないが、存在しないわけではない。^[要出典]

ビタミンD依存性カルシウム結合タンパク質は、コーネル大学のロバート・ワッサーマンら研究者らによって、ニワトリの腸の細胞質画分で発見され、その後、哺乳類の腸と腎臓でも発見された。^{[10] [11]このようなタンパク質はマイクロモル範囲で}カルシウムと結合し、ビタミンD欠乏動物では大幅に減少した。これらの動物をカルシトリオールなどのビタミンD代謝物で処理することで発現を誘導することができた。

これらは分子量が約 9 kDa と 28 kDa の 2 つの異なるサイズで存在することが判明し、カルビンジンと改名されました。

この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。