Calsequestrin
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1. Definition
Calsequestrin, kurz CASQ, ist ein Kalzium-bindendes Protein, das im sarkoplasmatischen Retikulum (SR) der Myozyten von Wirbeltieren vorkommt. Es besteht aus 362 Aminosäuren.
Es wird vermutet, dass es für die Kalziumregulation im Darm eine Rolle spielt.
2. Formen
Je nach Muskeltyp werden zwei Isoformen von Calsequestrin unterschieden:
- In den weißen (typ-II) Skelettmuskelfasern befindet sich Calsequestrin-I (CASQ1).
- In Herzmuskelfasern und roten (Typ-I) Skelettmuskelfasern befindet sich Calsequestrin-2 (CASQ2).
3. Physiologie
Die Kalzium-Ionen wird durch die sogenannten SERCAs über primär aktiven Transport in das SR gepumpt. Die Kalziumionenkonzentration innerhalb des SR ist deutlich höher als im Sarkoplasma der Muskelzelle. Es herrscht also ein starkes Kalziumionenkonzentrationsgefälle zwischen SR und Zytosol. Jedes Calsequestrin Molekül besitzt die Fähigkeit, 18-50 Kalzium-Ionen mit einer geringen Affinität an sich zu binden. Da die Kalzium-Ionen im SR an Calsequestrin gebunden wird, trägt es nicht mehr zu dem Konzentrationsgradientender Kalzium-Ionen bei, gegen welchen die SERCAs anpumpen. Dieser verringerte Pumpwiderstand ermöglicht eine ca. tausendfach höhere Kalziumionenkonzentration im SR als im Sarkoplasma der Myozyten. Wenn die Ryanodin-Rezeptoren in der Membran des SR durch eine Konformationsänderung für Kalzium-Ionen durchlässig werden, löst sich die schwache Bindung zwischen Calsequestrin und den Kalzium-Ionen wieder und letztere können entlang ihres Konzentrationsgradienten aus dem SR freigesetzt werden.
4. Pathologie
Seltene Genmutationen des CASQ2 Gens können zur autosomal rezessiv vererbten Form der catecholaminergen polymorphen ventrikulären Tachykardie (CPVT) führen. Diese Krankheit manifestriert sich bei den Betroffenen im Kindes- und Jugendalter und führt unbehandelt in 30-50% der Fälle zum plötzlichen Herztod vor dem 30. Lebensjahr.