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A Role for SERCA Pumps in the Neurobiology of Neuropsychiatric and Neurodegenerative Disorders

农奴 神经科学 细胞生物学 细胞内 内质网 钙泵 生物 化学 ATP酶 生物化学
作者
Aikaterini Britzolaki,Joseph Saurine,Benjamin Klocke,Pothitos M. Pitychoutis
出处
期刊:Advances in Experimental Medicine and Biology 卷期号:: 131-161 被引量:39
标识
DOI:10.1007/978-3-030-12457-1_6
摘要

Calcium (Ca2+) is a fundamental regulator of cell fate and intracellular Ca2+ homeostasis is crucial for proper function of the nerve cells. Given the complexity of neurons, a constellation of mechanisms finely tunes the intracellular Ca2+ signaling. We are focusing on the sarco/endoplasmic reticulum (SR/ER) calcium (Ca2+)-ATPase (SERCA) pump, an integral ER protein. SERCA's well established role is to preserve low cytosolic Ca2+ levels ([Ca2+]cyt), by pumping free Ca2+ ions into the ER lumen, utilizing ATP hydrolysis. The SERCA pumps are encoded by three distinct genes, SERCA1-3, resulting in 12 known protein isoforms, with tissue-dependent expression patterns. Despite the well-established structure and function of the SERCA pumps, their role in the central nervous system is not clear yet. Interestingly, SERCA-mediated Ca2+ dyshomeostasis has been associated with neuropathological conditions, such as bipolar disorder, schizophrenia, Parkinson's disease and Alzheimer's disease. We summarize here current evidence suggesting a role for SERCA in the neurobiology of neuropsychiatric and neurodegenerative disorders, thus highlighting the importance of this pump in brain physiology and pathophysiology.
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