• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

钙在信号转导中的作用:其对生物源和非生物源金属离子的特异性和易感性。

Calcium in Signaling: Its Specificity and Vulnerabilities toward Biogenic and Abiogenic Metal Ions.

机构信息

Faculty of Chemistry and Pharmacy, Sofia University, Sofia 1164, Bulgaria.

Institute of Biomedical Sciences, Academia Sinica, Taipei 115, Taiwan.

出版信息

J Phys Chem B. 2021 Sep 23;125(37):10419-10431. doi: 10.1021/acs.jpcb.1c05154. Epub 2021 Sep 13.

DOI:10.1021/acs.jpcb.1c05154
PMID:34515482
Abstract

Divalent calcium ion (Ca) plays an indispensable role as a second messenger in a myriad of signal transduction processes. Of utmost importance for the faultless functioning of calcium-modulated signaling proteins is their binding selectivity of the native metal cation over rival biogenic/abiogenic metal ion contenders in the intra/extracellular fluids. In this Perspective, we summarize recent findings on the competition between the cognate Ca and other biogenic or abiogenic divalent cations for binding to Ca-signaling proteins or organic cofactors. We describe the competition between the two most abundant intracellular biogenic metal ions (Mg and Ca) for Ca-binding sites in signaling proteins, followed by the rivalry between native Ca and "therapeutic" Li as well as "toxic" Pb. We delineate the key factors governing the rivalry between the native and non-native cations in proteins and highlight key implications for the biological performance of the respective proteins/organic cofactors.

摘要

二价钙离子 (Ca) 在无数信号转导过程中作为第二信使起着不可或缺的作用。对于钙调节信号蛋白的正常功能至关重要的是,它们在细胞内外液中对天然金属阳离子的结合选择性,超过竞争的生物/非生物金属离子竞争者。在这篇观点文章中,我们总结了最近关于同型 Ca 和其他生物或非生物二价阳离子与钙信号蛋白或有机辅因子结合的竞争的发现。我们描述了两种最丰富的细胞内生物金属离子 (Mg 和 Ca) 之间在信号蛋白中的 Ca 结合位点的竞争,然后是天然 Ca 与“治疗性”Li 以及“毒性”Pb 之间的竞争。我们描述了控制蛋白质中天然和非天然阳离子竞争的关键因素,并强调了对各自蛋白质/有机辅因子的生物学性能的关键影响。

相似文献

1
Calcium in Signaling: Its Specificity and Vulnerabilities toward Biogenic and Abiogenic Metal Ions.钙在信号转导中的作用:其对生物源和非生物源金属离子的特异性和易感性。
J Phys Chem B. 2021 Sep 23;125(37):10419-10431. doi: 10.1021/acs.jpcb.1c05154. Epub 2021 Sep 13.
2
Electrostatic interactions - key determinants of the metal selectivity in La and Ca binding proteins.静电相互作用 - La 和 Ca 结合蛋白中金属选择性的关键决定因素。
Phys Chem Chem Phys. 2023 Jul 12;25(27):18149-18157. doi: 10.1039/d3cp01978k.
3
Competition between abiogenic Al and native Mg, Fe and Zn ions in protein binding sites: implications for aluminum toxicity.非生物源铝与天然镁、铁和锌离子在蛋白质结合位点的竞争:对铝毒性的影响。
J Mol Model. 2018 Feb 14;24(3):55. doi: 10.1007/s00894-018-3592-0.
4
Extracellular Ca(2+)-sensing receptor is a promiscuous divalent cation sensor that responds to lead.细胞外钙离子感知受体是一种对铅有反应的多价阳离子传感器。
Am J Physiol Renal Physiol. 2000 Dec;279(6):F1083-91. doi: 10.1152/ajprenal.2000.279.6.F1083.
5
Competition among Ca2+, Mg2+, and Na+ for model ion channel selectivity filters: determinants of ion selectivity.钙离子、镁离子和钠离子在模型离子通道选择性过滤器中的竞争:离子选择性的决定因素。
J Phys Chem B. 2012 Sep 6;116(35):10703-14. doi: 10.1021/jp304925a. Epub 2012 Aug 23.
6
An optical method for evaluating ion selectivity for calcium signaling pathways in the cell.一种用于评估细胞中钙信号通路离子选择性的光学方法。
Anal Chem. 1997 Aug 1;69(15):3081-5. doi: 10.1021/ac9613141.
7
A divalent cation-dependent variant of the ribozyme with stringent Ca selectivity co-opts a preexisting nonspecific metal ion-binding site.具有严格钙选择性的核酶的二价阳离子依赖性变体利用了一个预先存在的非特异性金属离子结合位点。
RNA. 2017 Mar;23(3):355-364. doi: 10.1261/rna.059824.116. Epub 2016 Dec 8.
8
Remarkable affinity and selectivity for Cs+ and uranyl (UO22+) binding to the manganese site of the apo-water oxidation complex of photosystem II.铯离子(Cs⁺)和铀酰离子(UO₂²⁺)与光系统II脱辅基水氧化复合物的锰位点结合时具有显著的亲和力和选择性。
Biochemistry. 1999 Jun 1;38(22):7200-9. doi: 10.1021/bi990023u.
9
How Pb Binds and Modulates Properties of Ca-Signaling Proteins.铅如何结合并调节钙信号蛋白的特性。
Inorg Chem. 2018 Dec 3;57(23):14798-14809. doi: 10.1021/acs.inorgchem.8b02548. Epub 2018 Nov 9.
10
Interactions of divalent cations with calcium binding sites of BK channels reveal independent motions within the gating ring.二价阳离子与大电导钙激活钾通道钙结合位点的相互作用揭示了门控环内的独立运动。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Dec 6;113(49):14055-14060. doi: 10.1073/pnas.1611415113. Epub 2016 Nov 21.

引用本文的文献

1
Flexibility of Binding Site is Essential to the Ca Selectivity in EF-Hand Calcium-Binding Proteins.结合位点的柔韧性对于 EF 手型钙结合蛋白的钙选择性至关重要。
J Am Chem Soc. 2024 Mar 20;146(11):7628-7639. doi: 10.1021/jacs.3c13981. Epub 2024 Mar 8.
2
Distinct mechanism of Tb and Eu binding to NCS1.铽和铕与 NCS1 结合的独特机制。
Phys Chem Chem Phys. 2023 Mar 29;25(13):9500-9512. doi: 10.1039/d2cp05765d.
3
Nanomolar affinity of EF-hands in neuronal calcium sensor 1 for bivalent cations Pb2+, Mn2+, and Hg2.神经元钙传感器 1 的 EF 手对二价阳离子 Pb2+、Mn2+和 Hg2 的纳米摩尔亲和力。
Metallomics. 2022 Jul 8;14(7). doi: 10.1093/mtomcs/mfac039.