Sodio-kaltzio trukatzaile

Sodio-kaltzio trukatzailea edo NCX (Na⁺/Ca²⁺-exchanger) zelula mintzean txertaturik dagoen transmintzeko proteina bat da, zelula barnetik kaltzioa kanporatzeko erabiltzen dena^[1]. Animalia zelula eukariotikoetan aurkitzen da, mintz plasmatikoan eta zelula kitzikagarrietako mitokondrioen eta erretikulu endoplasmatikoen mintzetan^[2].

Sodioaren gradiente elektrokimikoa baliatzen du hiru sodio ioi barneratuz kaltzio ioi bat kanporatzeko. Antiporter egiturako proteina garraiatzailea da beraz^[3].

Egitura

Sodio-kaltzio trukatzaileak 9 transmintzezko segmentu ditu α-helize egiturazkoak^[4]. Bi alde simetriko azaltzen dituenez gene bikoizketa baten ondorioz sortu zela ondorioztatu da. Alde simetriko biak lotuz kaltzio kontzentrazioa erregulatzen duten C2 domeinuak agertzen dira, β-orri egiturazko segmentuak dituztenak^[5].

Funtzioa

Zelulak zitoplasmatik kanpora kaltzio ioiak ateratzeko duen sistema garrantzitsuenetakoa da. Kaltzio ioiekiko afinitate handirik ez badu ere oso azkar kanporatzen ditu, batazbeste 5.000 Ca²⁺ segunduko^[6]. Ohiko kaltzio kanalak baino nabarmen azkarragoa da baina bere jarduera burutzeko kaltzio kontzentrazio handia izan behar du zelula barnean. Neuronetan esate baterako ekintza potentziala gertatu ondoren aktibatzen da.

Hainbat zelula funtziotan hartzen du parte:

Neurohormonen jariaketan
Erretinako zelula fotohartzaileen jardueran
Gihar-ehun kardiakoaren erlaxazioan
Zeluletako erretikulu endoplasmatikoaren eta mitokondrioaren barneko Ca²⁺ kontzentrazioaren orekan
Muskulu-uzkurduran

Alderantzizko jarduera

Zelula mintzaren voltaiaren arabera funtzionatzen duenez atzerantz ere jokatu dezake. Bihotzeko gihar-ehunean ekintza potentziala gertatzen ari denean zitoplasmako sodio kontzentrazioa asko igotzen da eta mintza despolarizatu egiten da. Sodioare gradiente elektrokimikoa anderantzikatu egiten da eta trukatzailea sodioa ateratzen hasten da kaltzioa sartuz^[1]. Une horretan kaltzio kanalak lanean hasten dira eta trukatzaileak sarturiko Ca²⁺ ioiak kanporatzen dituzte^[7].

Neuronetan ere alderantzizko jarduera bera azaltzen du^[3].

Historia

Ringer (1883) eta Daly & Clark (1921) zentzilariek ikusi zuten igelaren gihar-ehun kardiakoak zelula kanpoko kaltzio kontzentrazioarekin zuzenki erlazionaturik eta sodio kontzentrazioarekin alderantziz erlazionaturik zegoela^[1]. H. Reuter eta N. Seitz 1968an beren ikerketaren emaitzak argitaratu zituzten esanez zelula baten inguruan sodio guztia kentzen denean kaltzioa anporatzeko prozesua gelditu egiten dela, eta ondorioz mekanismoren batek egon behar duela ioi biak trukatzen dituena^[1]. 1969an P.F. Bakerrek gidaturiko ikerlari talde batek txibien neuronetako axoiak aztertzen ari zela sodio-potasio ponpaz gain beste proteinaren batek ere sodioa kanporatzen zuela ondorioztatu zuen (alderantzizko jarduera)^[1].

Erreferentziak

↑ ^a ^b ^c ^d ^e Dipolo, Reinaldo; Beaugé, Luis. (2006-01-01). «Sodium/Calcium Exchanger: Influence of Metabolic Regulation on Ion Carrier Interactions» Physiological Reviews 86 (1): 155–203. doi:10.1152/physrev.00018.2005. ISSN 0031-9333. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).
↑ (Ingelesez) Patterson, Michael; Sneyd, James; Friel, David D.. (2007-01-01). «Depolarization-induced Calcium Responses in Sympathetic Neurons: Relative Contributions from Ca2+ Entry, Extrusion, ER/Mitochondrial Ca2+ Uptake and Release, and Ca2+ Buffering» The Journal of General Physiology 129 (1): 29–56. doi:10.1085/jgp.200609660. ISSN 0022-1295. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).
↑ ^a ^b (Ingelesez) Yu, Shan Ping; Choi, Dennis W.. (1997). «Na+—Ca2+ Exchange Currents in Cortical Neurons: Concomitant Forward and Reverse Operation and Effect of Glutamate» European Journal of Neuroscience 9 (6): 1273–1281. doi:10.1111/j.1460-9568.1997.tb01482.x. ISSN 1460-9568. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).
↑ (Ingelesez) Nicoll, Debora A.; Ottolia, Michela; Philipson, Kenneth D.. (2002). «Toward a Topological Model of the NCX1 Exchanger» Annals of the New York Academy of Sciences 976 (1): 11–18. doi:10.1111/j.1749-6632.2002.tb04709.x. ISSN 1749-6632. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).
↑ (Ingelesez) Besserer, G. M.; Ottolia, M.; Nicoll, D. A.; Chaptal, V.; Cascio, D.; Philipson, K. D.; Abramson, J.. (2007-10-25). «The second Ca2+-binding domain of the Na+ Ca2+ exchanger is essential for regulation: Crystal structures and mutational analysis» Proceedings of the National Academy of Sciences 104 (47): 18467–18472. doi:10.1073/pnas.0707417104. ISSN 0027-8424. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).
↑ Carafoli, Ernesto; Santella, Luigia; Branca, Donata; Brini, Marisa. (2001-01-01). «Generation, Control, and Processing of Cellular Calcium Signals» Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology 36 (2): 107–260. doi:10.1080/20014091074183. ISSN 1040-9238. PMID 11370791. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).
↑ (Ingelesez) Bers, Donald M.. (2002-01). «Cardiac excitation–contraction coupling» Nature 415 (6868): 198–205. doi:10.1038/415198a. ISSN 1476-4687. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).

Datuak: Q24724654

[:0-1] Dipolo, Reinaldo; Beaugé, Luis. (2006-01-01). «Sodium/Calcium Exchanger: Influence of Metabolic Regulation on Ion Carrier Interactions» Physiological Reviews 86 (1): 155–203. doi:10.1152/physrev.00018.2005. ISSN 0031-9333. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).

[2] (Ingelesez) Patterson, Michael; Sneyd, James; Friel, David D.. (2007-01-01). «Depolarization-induced Calcium Responses in Sympathetic Neurons: Relative Contributions from Ca2+ Entry, Extrusion, ER/Mitochondrial Ca2+ Uptake and Release, and Ca2+ Buffering» The Journal of General Physiology 129 (1): 29–56. doi:10.1085/jgp.200609660. ISSN 0022-1295. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).

[:1-3] (Ingelesez) Yu, Shan Ping; Choi, Dennis W.. (1997). «Na+—Ca2+ Exchange Currents in Cortical Neurons: Concomitant Forward and Reverse Operation and Effect of Glutamate» European Journal of Neuroscience 9 (6): 1273–1281. doi:10.1111/j.1460-9568.1997.tb01482.x. ISSN 1460-9568. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).

[4] (Ingelesez) Nicoll, Debora A.; Ottolia, Michela; Philipson, Kenneth D.. (2002). «Toward a Topological Model of the NCX1 Exchanger» Annals of the New York Academy of Sciences 976 (1): 11–18. doi:10.1111/j.1749-6632.2002.tb04709.x. ISSN 1749-6632. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).

[5] (Ingelesez) Besserer, G. M.; Ottolia, M.; Nicoll, D. A.; Chaptal, V.; Cascio, D.; Philipson, K. D.; Abramson, J.. (2007-10-25). «The second Ca2+-binding domain of the Na+ Ca2+ exchanger is essential for regulation: Crystal structures and mutational analysis» Proceedings of the National Academy of Sciences 104 (47): 18467–18472. doi:10.1073/pnas.0707417104. ISSN 0027-8424. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).

[6] Carafoli, Ernesto; Santella, Luigia; Branca, Donata; Brini, Marisa. (2001-01-01). «Generation, Control, and Processing of Cellular Calcium Signals» Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology 36 (2): 107–260. doi:10.1080/20014091074183. ISSN 1040-9238. PMID 11370791. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).

[7] (Ingelesez) Bers, Donald M.. (2002-01). «Cardiac excitation–contraction coupling» Nature 415 (6868): 198–205. doi:10.1038/415198a. ISSN 1476-4687. (Noiz kontsultatua: 2020-01-26).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]