แคลบินดิน 1, 28kDa
โครงสร้างสารละลาย NMR ของแคลบินดิน D28K ที่บรรจุ Ca 2+ [ 1 ]
ตัวระบุ
เครื่องหมาย	CALB1
สัญลักษณ์ทางเลือก	CALB
ยีน NCBI	793
เอชจีเอ็นซี	1434
โอเอ็มไอเอ็ม	114050
ลำดับอ้างอิง	NM_004929
ยูนิโปรท	พี05937
ข้อมูลอื่นๆ
ตำแหน่ง	บทที่ 8 หน้า 11
ค้นหา โครงสร้าง แบบจำลองสวิส โดเมน อินเตอร์โปร

แคลบินดิน เป็น โปรตีนที่จับกับแคลเซียมได้ 3 ชนิดได้แก่แคลบินดินแคลเรตินินและS100Gเดิมทีโปรตีนเหล่านี้ถูกอธิบายว่าเป็นโปรตีนที่จับกับแคลเซียมได้โดยอาศัยวิตามินดีในลำไส้และไตของลูกไก่และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ปัจจุบันพวกมันถูกจัดอยู่ในกลุ่มย่อย ต่างๆ เนื่องจากมีความแตกต่างกันในจำนวนของEF handsที่ จับกับ Ca2 ⁺

แคลบินดิน 1 หรือเรียกสั้น ๆ ว่าแคลบินดิน ถูกค้นพบครั้งแรกในลำไส้ของนก จากนั้นจึงพบในไตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนอกจากนี้ยังพบการแสดงออกในเซลล์ประสาทและเซลล์ต่อมไร้ท่อจำนวนหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสม cerebellum แคลบินดินเป็นโปรตีนขนาด 28 kDa ที่ถูกสร้างขึ้นในมนุษย์โดยยีน CALB1

แคลบินดินประกอบด้วย โดเมนจับแคลเซียมที่ใช้งานได้ 4 โดเมน และโดเมนที่ดัดแปลงแล้ว 2 โดเมนที่สูญเสียความสามารถในการจับแคลเซียม แคลบินดินทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์แคลเซียมและเซนเซอร์แคลเซียม และสามารถกักเก็บ Ca ²⁺ ได้ 4 ไอออน ในEF-handsของลูป EF1, EF3, EF4 และ EF5 โครงสร้างของแคลบินดินของหนูถูกไขปริศนาครั้งแรกโดยนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ และเป็นหนึ่งในโปรตีนขนาดใหญ่ที่สุดที่ได้รับการกำหนดโดยเทคนิคนี้^{[ 1 ]}ลำดับของแคลบินดินมีความยาว 263 หน่วยย่อย และมีเพียงสายโซ่เดียว ลำดับส่วนใหญ่ประกอบด้วยอัลฟาเฮลิกซ์ แต่ก็มีเบตาชีทอยู่ด้วย ตาม NMR PDB (PDB entry 2G9B) ^{[ 2 ]}ประกอบด้วยเฮลิกซ์ 44% โดยมี 14 เฮลิกซ์ที่ประกอบด้วย 117 หน่วยย่อย และเบตาชีท 4% โดยมี 9 สายที่ประกอบด้วย 13 หน่วยย่อย

ในปี 2018 โครงสร้างผลึกเอกซ์เรย์ของแคลบินดินของมนุษย์ได้รับการตีพิมพ์ (รหัส PDB 6FIE) ^{[ 3 ] [ 4 ]}พบความแตกต่างระหว่างโครงสร้างนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์และโครงสร้างผลึก แม้ว่าลำดับของไอโซฟอร์มของหนูและมนุษย์จะเหมือนกันถึง 98% การกระเจิงรังสีเอกซ์มุมเล็กแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างผลึกสามารถทำนายคุณสมบัติของแคลบินดินในสารละลายได้ดีกว่าโครงสร้างที่กำหนดโดยนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์

แคลบินดินเป็น ยีนที่ตอบสนองต่อ วิตามินดีในเนื้อเยื่อหลายชนิด โดยเฉพาะในลำไส้ของลูกไก่ ซึ่งมีหน้าที่ชัดเจนในการควบคุมการดูดซึมแคลเซียม^{[ 5 ]} ในสมอง การสังเคราะห์ของแคลบินดินเป็นอิสระจากวิตามินดี

แคลเรตินิน หรือที่รู้จักกันในชื่อแคลบินดิน 2 เป็นโปรตีนขนาด 29 kDa ที่มีโฮโมโลจี 58% กับแคลบินดิน 1 และพบได้เป็นหลักในเนื้อเยื่อประสาท^{[ 6 ]}ในมนุษย์ โปรตีนนี้ถูกเข้ารหัสโดย ยีน CALB2และก่อนหน้านี้รู้จักกันในชื่อ แคล บิน ดิน-D29k

S100G ซึ่งเดิมชื่อแคลบินดิน 3และแคลบินดิน-D9kพบได้ในเซลล์เยื่อบุลำไส้ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ( enterocytes ) นอกจากนี้ยังพบ S100G ในไตและมดลูกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด ในมนุษย์นั้น S100G ถูกเข้ารหัสโดย ยีน S100Gซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าCALB3อย่างไรก็ตาม ไม่มีส่วนที่เหมือนกันระหว่างแคลบินดิน 1 และ S100G นอกเหนือจากโดเมนที่จับกับแคลเซียม ( EF-hands ) โดย S100G มี EF-hands สองอัน และแคลบินดิน 1 มีหกอัน แตกต่างจากแคลบินดิน 1 และ 2 S100G เป็นสมาชิกของตระกูลโปรตีนที่จับกับแคลเซียมในชื่อ S100

S100G ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการขนส่งแคลเซียมผ่านเซลล์เยื่อบุลำไส้จากด้านยอด ซึ่งการเข้าถูกควบคุมโดยช่องแคลเซียมTRPV6ไปยังด้านฐาน ซึ่งปั๊มแคลเซียมเช่นPMCA 1 ใช้adenosine triphosphate ภายในเซลล์ เพื่อปั๊มแคลเซียมเข้าสู่กระแสเลือด^{[ 7 ]}การขนส่งแคลเซียมผ่านไซโตพลาสซึมของเซลล์เยื่อบุลำไส้ดูเหมือนจะเป็นปัจจัยจำกัดอัตราการดูดซึมแคลเซียมในลำไส้ การมีอยู่ของแคลบินดินจะเพิ่มปริมาณแคลเซียมที่ผ่านเซลล์โดยไม่เพิ่มความเข้มข้นอิสระ^{[ 8 ]} S100G อาจกระตุ้น ATPasesที่ปั๊มแคลเซียมด้านฐานได้เช่นกันการแสดงออกของ S100G เช่นเดียวกับแคลบินดิน 1 ถูกกระตุ้นโดยเมตาโบไลต์ ของวิตามินดีที่ออกฤทธิ์ คือแคลซิไตรออลแม้ว่ากลไกที่แน่นอนยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่^{[ 9 ]} ในหนูที่ ไม่มีการแสดงออก ของตัวรับวิตามินดี S100G จะมีปริมาณน้อยลง แต่ก็ไม่ได้หายไป

โปรตีนที่จับแคลเซียมซึ่งขึ้นอยู่กับวิตามินดีถูกค้นพบในส่วนไซโตโซลของลำไส้ ไก่ และต่อมาในลำไส้และไตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โดยนักวิจัยรวมถึง Robert Wasserman จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ [ ^{10 ] [ 11 ] โปรตีน}ดังกล่าวจับแคลเซียมในช่วงไมโครโมลาร์และลดลงอย่างมากใน สัตว์ที่ขาด วิตามินดีการแสดงออกสามารถกระตุ้นได้โดยการรักษาสัตว์เหล่านี้ด้วย สารเมตาบอไลต์ ของวิตามินดีเช่นแคลซิไตรออล

พบว่าสารเหล่านี้มีสองขนาดที่แตกต่างกัน โดยมีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 9 กิโลดาลตันและ 28 กิโลดาลตัน และได้รับการตั้งชื่อใหม่ว่า แคลบินดินส์ (calbindins)