Ca2+ signalling in cardiovascular disease: the role of the plasma membrane calcium pumps

Abstract

The plasma membrane calcium ATPases (PMCA) are a family of genes which extrude Ca 2+ from the cell and are involved in the maintenance of intracellular free calcium levels and/or with Ca 2+ signalling, depending on the cell type. In the cardiovascular system, Ca 2+ is not only essential for contraction and relaxation but also has a vital role as a second messenger in signal transduction pathways. A complex array of mechanisms regulate intracellular free calcium levels in the heart and vasculature and a failure in these systems to maintain normal Ca 2+ homeostasis has been linked to both heart failure and hypertension. This article focuses on the functions of PMCA, in particular isoform 4 (PMCA4), in the heart and vasculature and the reported links between PMCAs and contractile function, cardiac hypertrophy, cardiac rhythm and sudden cardiac death, and blood pressure control and hypertension. It is becoming clear that this family of calcium extrusion pumps have essential roles in both cardiovascular health and disease.

Asociación y efectos de interacción en los genes AGT, AGTR1, ACE, ADRB2, DRD1, ADD1, ADD2, ATP2B1, TBXA2R y PTGS2 sobre la hipertensión en población antioqueña

“…De este modo, se ha observado interacción funcional de las ATP2Bs con proteínas dependientes de la calmodulina como las sintasas de óxido nítrico endotelial, (eNOS) y neuronal (nNOS), y la cinasa de serina dependiente de calcio (CASK), entre otras (43,44,94,95). Por lo anterior, es posible que esta enzima se encuentre también modulando la función de las aduccinas, ya que estas proteínas dependen de la acción de la calmodulina (39).…”

“…Los principales sistemas fisiológicos que se encuentran involucrados en el control de la presión arterial son el sistema renina-angiotensina-aldosterona, el endotelio vascular, la transducción de señales por vía del sistema nervioso y las proteínas del citoesqueleto, que se encargan del mantenimiento del flujo sanguíneo (presión sanguínea y volumen de fluidos extracelulares en el cuerpo), mediación de reacciones de vasodilatación-vasoconstricción y la regulación de la concentración de sales (27)(28)(29)(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)(37)(38)(39)(40)(41)(42)(43)(44).…”

Mg(2+),ATP-dependent plasma membrane calcium pump of smooth muscle cells. ІІ. Regulation of activity

“…Більшість з того, що відомо про патофізіологічні функції Са 2+ -помпи ПМ, одержано з експериментів на генетично модифікованих мишах. Наприклад, нокаутовані за геном Са 2+ -помпи ПМ 1 миші вмирають про-тягом раннього ембріонального розвитку, за ге-ном Са 2+ -помпи ПМ 2 -мають атаксію та глу-хоту; видалення Са 2+ -помпи ПМ 4 призводить до знерухомлення сперматозоїдів та подальшої стерильності, змін функціонування тромбоцитів та їх агрегації [95], але основним є те, що у нуль-мутантів спостерігаються зміни скоротливої активності та схильність до апоптозу у ГМ [24]. Відомо, що поліморфізм нуклеотидів у гені Са 2+ -помпи ПМ 1 має чітку кореляцію з варіаціями кровоносного тиску, гіпертензії та ризиком серцево-судинних захворювань [93].…”

Optimisation and Validation of a High Throughput Screening Compatible Assay to Identify Inhibitors of the Plasma Membrane Calcium ATPase Pump - a Novel Therapeutic Target for Contraception and Malaria

“…2A, B). Optimisation of calcium buffering for the PMCA4 microsomes Since PMCA4 is a high affinity calcium pump it was important to determine the optimum concentration of freely available calcium ions for maximal PMCA4 microsomal activity, [11]. The calcium dependency of the activity of the PMCA4 microsomal preparation was investigated in the presence of 0.1μM, 1μM, 10μM, 100μM, and 1mM calcium chloride solution, as well as in the absence of external calcium chloride.…”

“…There are four main isoforms: PMCA1, 2, 3 and 4, each one being encoded by a different gene. Every cell contains at least one PMCA isoform, with PMCA activity being driven by the hydrolysis of ATP [10,11].…”