CA14

Las anhidrasas carbónicas son una gran familia de metaloenzimas que catalizan la reacción de hidratación reversible de dióxido de carbono (CO₂). Además, participan en una variedad de procesos biológicos, que incluyen la respiración, la calcificación, el balance ácido-base, la resorción ósea, así como la formación del humor acuoso, del fluido cerebroespinal, la saliva y el ácido gástrico.

Estas enzimas muestran una gran diversidad en su distribución en los tejidos y en su ubicación subcelular. En específico, se ha predicho que CA14 es una proteína de membrana tipo I y que comparte la más alta similitud en su secuencia con CA12 (una isoforma de CA que también es una proteína transmembranal). Sin embargo, tienen diferentes patrones de expresión en tejidos específicos y por ello pueden llevar a cabo diferentes roles fisiológicos.[3]

La CA 14 humana fue la última descubierta de las quince isoformas de CA. Fue la primera descrita en 1999 por Fujikawa et al. como una putativa proteína de membrana 1.[4]

Gracias a diferentes experimentos, la mayoría en ratones, se hicieron varios descubrimientos que sirvieron para inferir la función del gen. Por ejemplo, en una investigación se mostró una baja pero significativa actividad de CA en células de mamíferos que expresaban el CA14 recombinado. Esta actividad era sensible ante el inhibidor acetazolamida pero no para la sulfanilamida.[5] En otra, al usar la hibridación in situ se encontró que la CA14 de los riñones de los ratones está en el túbulo contorneado proximal, sitio donde ocurre la mayor absorción de bicarbonato, y en el borde externo de la banda interna de la médula espinal. También se encontró que las células expresaban CA14 en la membrana plasmática con su dominio expuesto al espacio extracelular.[6] Utilizando la citoquímica del immunogold detectaron CA14 en células gliales de la retina de ratones y en otras células pero resaltando que estaba en las membranas de cada tipo celular.[7]

Subcelular y celular: Membrana plasmática. Es una proteína transmembranal de paso único tipo 1.[9]

Tisular: Cerebro, colon, intestino delgado, médula espinal, vejiga, riñones, hígado.[10]

De acuerdo con un estudio en el que secuenciaron los ARN de diferentes muestras de tejidos de 95 personas, se representaron 27 tejidos diferentes con el fin de obtener la especificidad de los tejidos de los genes codificadores para proteínas (la proteína CA14), los datos que se obtuvieron fueron los siguientes:[11]

1. Cerebro
2. Próstata
3. Piel
4. Hígado
5. Esófago
6. Corazón
7. Ovario
8. Tiroides
9. Estómago
10. Intestino delgado
11. Duodeno
12. Vesícula biliar
13. Médula ósea
14. Riñón
15. Pulmón

Los resultados de los otros tejidos eran muy bajos. En realidad, solamente los primeros cinco resultados mostraron las mejores puntuaciones de expresión.

Entre los estudios, también hubo análisis de un Northern blot que mostró transcritos de aproximadamente 1.7 kb de CA14 en cerebro, hígado, corazón y músculo óseo de humanos adultos. También un dot blot de ARN de un panel grande de tejidos normales humanos adultos y fetales detectó una alta expresión del gen CA14 en todas las partes del sistema nervioso central y una más baja expresión en tejidos de adultos. De los tejidos fetales sometidos a la prueba, únicamente el corazón mostró que expresaba el CA14.[12]

Diferentes niveles en las actividades anormales de esta enzima pueden estar relacionados con diversas enfermedades, como cáncer (colon-rectal, de mama, de próstata, de pulmón y de hígado),[13] epilepsia, glaucomas y melanomas. Por este motivo estas enzimas se han convertido en interesantes blancos para la inhibición para fármacos en el tratamiento de epilepsias, algunas retinopatías y algunos tumores cutáneos, retinitis pigmentosa y aplopejias, o como activador en algunas aplicaciones biomédicas.[10][4]

La actividad enzimática de la anhidrasa carbónica está regulada por:

Activadores: histamina, L-adrenalina, L- y D-histidina, y D-fenilalanina.

Inhibidores: cumarina, sacarina, derivados de sulfonamida como la acetazolamida (AZA) y foscarnet (fosfonomorfato trisódico).[14]

• Cataliza la reacción:

${\displaystyle {\ce {H2CO3- + H+ <=> CO2 + H2O}}}$

• Cinética enzimática:

${\displaystyle {\ce {Km = 7.9 mM}}}$ para ${\displaystyle {\ce {CO2}}}$

• Sitios de la enzima:

CA14 ha sido capaz de interaccionar con:[18]

1. AP1M1
2. ATR
3. CIP2A
4. COG2, COG4, COG7, COG8
5. DCPS
6. DNM1L
7. EIF2B1, EIF2B2, EIF2B3, EIF2B4, EIF2B5
8. ERMP1
9. EVA1B
10. EXOC1, EXOC5, EXOC6, EXOC6B, EXOC7, EXOC8
11. FANCD2
12. HEATR1
13. IQCB1
14. KIF14
15. KNTC1
16. LTN1
17. MON2
18. MTOR
19. NCAPH2
20. NF1
21. NUP160, NUP85
22. PEX19
23. PI4KA
24. PLAA
25. RANBP6
26. RRP1
27. SAAL1
28. SLC22A18, SLC38A7
29. THADA
30. TNPO2
31. XPO4, XPO6
32. ZNF273

• Anhidrasa carbónica
• Factor de transcripción asociado con microftalmia

• Esta obra contiene una traducción parcial derivada de «CA14» de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.