Ver el código de «CA14»

{{Ficha de proteína
|nombre          = Anhidrasa carbónica 14
|imagen = Anhidrasa Carbonica.png
|imagen_tamaño =240 px 
|imagen_pie = Estructura cristalina de la anhidrasa carbónica 14 humana, utilizando difracción de rayos X. Resolución 2 Å. Estructura en complejo con un inhibidor 1.1'bifenil-4-sulfonamida
|Sinónimos        = CAX1V, carbonato deshidratasa XIV, anhidrasa carbónica XIV, deshidratasa carbónica.
|HGNCid           =
|MGIid            = 
|símbolo          = 
|símbolos_alt     = 
<!-- Datos genéticos -->
|Gen              = ''CA14''
|sinónimos        = ''CAXIV''
|Gen_tipo         = Codificador de proteína
|Cromosoma        = 1
|LocusSupplementaryData = 1q21.2
<!-- Estructura/función proteica -->
|Largo_proteína   = 337 aa
|Peso_molecular   = 37.6 kDa
|Estructura       = Globular
|Tipo             = Enzima
|Funciones        = Metabolismo
|Dominio          = Anhidrasa carbónica alfa aa: [https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7%5B20-278%5D&key=Domain 20-278]
|Motivo           = 
|Productos_alt    = 
|Function         =
|Component        =
|Process          =
<!-- Info adicional -->
|Taxón            = 
|Célula           = 
|Ubicación        = Membrana plasmática
|Modificación     = Glucosidacíon en asparagina [https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7%5B213%5D&key=Glycosylation 213], enlaces disulfuro entre [https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7%5B40,221%5D&key=Disulfide%20bond 40,221] y fosfoserina [https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7%5B325%5D&key=Modified%20residue 325]
|Ruta             = 
|Interacciones    = 
|Prop_biofisqcas  = 
<!-- Datos enzimáticos -->
|Act_catalítica   = 
|Cofactores       = Zn2+
|Reg_enzimática   = Unión al sustrato [https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7%5B217-218%5D&key=Region 217-218] 
|Km               = 7.9 mM
|Vmax             = 
<!-- Datos del receptor/ligando -->
|Acción           = 
|Agonista         = 
|Antagonista      = 
<!-- Datos biotecnológicos/médicos -->
|Enfermedad       = 
|Fármaco          = 
|Biotecnología    = 
<!-- Bases de datos -->
|Accesión         = 
|ECnumber         = 4.2.1.1
|ATC_prefix       = 
|ATC_suffix       = 
|ATC_supplemental = 
|CAS_number       = 
|CAS_supplemental = 
|DrugBank         =
|Homologene       = 
|IUPHAR           =
|OMIM             = 
|GeneAtlas_image1 =
|GeneAtlas_image2 =
|GeneAtlas_image3 =
|PDB              = 
|Varios_PDB       =
|NCBI             = 
|KEGG             =
|Orthologs        = 
|Artículo         = 
|Publicación      = 
}}
{| class="wikitable right"
|+ style="background:yellow;"|'''Información general del gen CA14'''
|-
|Nucleótidos
|
mRNA lineal de 1834 pb<ref>https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NM_012113.2</ref>
|-
|Sinónimos 
| 
CAXIV, 
carbonato deshidratasa XIV, 
anhidrasa carbónica XIV, 
deshidratasa carbónica
|-
|Ortólogos
|
 Ratón (''Mus musculus)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/23831 Car14]
 Zorro (''Vulpes vulpes)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=CA14+vulpes Ca14]
 Conejo (''Oryctolagus cuniculus'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=CA14+Oryctolagus CA14]
 Toro (''Bos indicus)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/109555523 CA14]
 Perro (''Canis lupus familiaris)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/100855809 CA14]
 Mono macaco (''Macaca mulatta)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/706360 CA14]
 Chimpanće (''Pan troglodytes)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/469479 CA14]
 Caballo (''Equus caballus)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/100054535 CA14]
 Lobo (''Canis lupus dingo''): *[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/112664015 CA14]
 Cabra (''Capra hircus''): [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=CA14+capra CA14]
 Gorila: (''Gorilla gorilla)'' [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/101133582 CA14]
 Gato (''Felis catus)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/101082932 CA14]
 Elefante (''Loxodonta africana)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/100653738 CA14]
 Orangután (''Pongo abelii)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/100442833 CA14]
 Orca (''Orcinus orca)'': [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=CA14+Orcinus CA14]
|-
|Árbol filogenético
|[[Archivo:Árbol filogenético usando los ortólogos anteriores y humano, hecho con DNASubway, Blue line.png|miniaturadeimagen|Aquí se utilizó el gen CA XIV comparando los ortólogos antes mencionados y el humano. Se puso como raíz al humano para poder ver mejor la relación filogenética de este con los ortólogos anteriormente mencionados. Se realizó con ayuda del programa [https://dnasubway.cyverse.org DNASubway], línea azul.]]
|}

El '''Gen ''CA14''''' o '''Anhidrasa carbónica 14''', en el humano codifica la [[isoforma]] 14 de la familia alfa de la enzima anhidrasa carbónica.<ref>Fujikawa-Adachi K, Nishimori I, Taguchi T, Onishi S (Nov 1999). "Human carbonic anhydrase XIV (CA14): cDNA cloning, mRNA expression, and mapping to chromosome 1". Genomics. 61 (1): 74–81. doi:10.1006/geno.1999.5938. PMID 10512682</ref>

== Anhidrasa carbónica ==
{{AP|Anhidrasa carbónica}}
Las anhidrasas carbónicas son una gran familia de [[metaloproteína|metaloenzimas]] que [[catálisis|catalizan]] la reacción de hidratación reversible de dióxido de carbono (CO<sub>2</sub>). Además, participan en una variedad de procesos biológicos, que incluyen la respiración, la calcificación, el [[constante de disociación ácida|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 [[isomorfismo|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.<ref>{{Cita web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/23632|título=CA14 carbonic anhydrase 14 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI|fechaacceso=18 de septiembre de 2018|sitioweb=www.ncbi.nlm.nih.gov|idioma=en}}</ref>

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.<ref name=":0" />

== Función ==
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.<ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10512682|título=Human carbonic anhydrase XIV (CA14): cDNA cloning, mRNA expression, and mapping to chromosome 1|apellidos=Fujikawa-Adachi|nombre=K.|apellidos2=Nishimori|nombre2=I.|fecha=1 de octubre de 1999|publicación=Genomics|volumen=61|número=1|páginas=74–81|fechaacceso=18 de septiembre de 2018|issn=0888-7543|doi=10.1006/geno.1999.5938|pmid=10512682|apellidos3=Taguchi|nombre3=T.|apellidos4=Onishi|nombre4=S.}}</ref> 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.<ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10336468|título=Isolation and characterization of CA XIV, a novel membrane-bound carbonic anhydrase from mouse kidney|apellidos=Mori|nombre=K.|apellidos2=Ogawa|nombre2=Y.|fecha=28 de mayo de 1999|publicación=The Journal of Biological Chemistry|volumen=274|número=22|páginas=15701–15705|fechaacceso=18 de septiembre de 2018|issn=0021-9258|pmid=10336468|apellidos3=Ebihara|nombre3=K.|apellidos4=Tamura|nombre4=N.|apellidos5=Tashiro|nombre5=K.|apellidos6=Kuwahara|nombre6=T.|apellidos7=Mukoyama|nombre7=M.|apellidos8=Sugawara|nombre8=A.|apellidos9=Ozaki|nombre9=S.}}</ref> Utilizando la citoquímica del ''immunogold'' detectaron CA14 en [[célula glial|células gliales]] de la [[retina]] de ratones y en otras células pero resaltando que estaba en las membranas de cada tipo celular.<ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15901897|título=Carbonic anhydrase XIV is enriched in specific membrane domains of retinal pigment epithelium, Muller cells, and astrocytes|apellidos=Nagelhus|nombre=Erlend A.|apellidos2=Mathiisen|nombre2=Thomas M.|fecha=31 de mayo de 2005|publicación=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volumen=102|número=22|páginas=8030–8035|fechaacceso=18 de septiembre de 2018|issn=0027-8424|doi=10.1073/pnas.0503021102|pmc=1142392|pmid=15901897|apellidos3=Bateman|nombre3=Allen C.|apellidos4=Haug|nombre4=Finn-M.|apellidos5=Ottersen|nombre5=Ole P.|apellidos6=Grubb|nombre6=Jeffrey H.|apellidos7=Waheed|nombre7=Abdul|apellidos8=Sly|nombre8=William S.}}</ref>

=== Proteína ===
En general, la función más estudiada de la proteína CA14 es catalizar la reacción reversible de la hidratación del dióxido de carbono (CO<sub>2</sub>) formando el ion bicarbonato (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) y protones (H<sup>+</sup>).<ref>{{Cita publicación|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754399959384|título=Human Carbonic Anhydrase XIV (CA14): cDNA Cloning, mRNA Expression, and Mapping to Chromosome 1|fecha=1 de octubre de 1999|publicación=Genomics|volumen=61|número=1|páginas=74–81|fechaacceso=18 de septiembre de 2018|idioma=en|issn=0888-7543|doi=10.1006/geno.1999.5938}}</ref> Lo hace mediante un proceso de dos pasos:

Presenta una actividad de [[liasa]], y cataliza reacciones de eliminación no hidrolítica, no oxidante, o la [[lisis]] de algún sustrato. Estas reacciones generan dobles enlaces a través de eliminación de moléculas de H<sub>2</sub>O, CO<sub>2</sub> y (NH<sub>3</sub>)<sup>+</sup>.<ref name=":2" />

# Un [[hidróxido]] unido a la molécula de [[cinc]] reacciona con el CO<sub>2</sub>, lo cual genera una molécula de (HCO<sub>3</sub>)<sup>–</sup>, que se une al cinc, y, por hidrólisis, el bicarbonato es desplazado mediante un intercambio de enlaces.<ref name=":2" />
# El H<sup>+</sup> se transfiere al amortiguador externo mediante un transportador para generar la especie catalítica activa, lo cual permite al cinc volver a unir al [[hidroxilo]].<ref name=":2" />  

== Localización ==
'''Subcelular y celular''': Membrana plasmática. Es una proteína transmembranal de paso único tipo 1.<ref name=":2">{{Cita publicación|url=http://www.medigraphic.com/cgi-bin/new/resumen.cgi?IDARTICULO=28520|título=Anhidrasa carb�nica, nuevas perspectivas|apellidos=Monroy|nombre=Lorena Espinosa|apellidos2=Vargas|nombre2=Martha Patricia Sierra|fecha=2010|publicación=NCT Neumolog�a y Cirug�a de T�rax|volumen=69|número=4|fechaacceso=20 de septiembre de 2018|idioma=ES|issn=0028-3746}}</ref>

'''Tisular''': Cerebro, colon, intestino delgado, médula espinal, vejiga, riñones, hígado.<ref name=":3" />

== Expresión ==
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:<ref>{{Cita web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/23632#gene-expression|título=CA14 carbonic anhydrase 14 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI|fechaacceso=19 de septiembre de 2018|sitioweb=www.ncbi.nlm.nih.gov|idioma=en}}</ref>

# Cerebro
# Próstata
# Piel
# Hígado
# Esófago
# Corazón
# Ovario
# Tiroides
# Estómago
# Intestino delgado
# Duodeno
# Vesícula biliar
# Médula ósea
# Riñón 
# 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.<ref>{{Cita web|url=https://www.omim.org/entry/604832?search=ca14&highlight=ca14|título=OMIM Entry
    
         - * 604832 - CARBONIC ANHYDRASE XIV; CA14|fechaacceso=20 de septiembre de 2018|sitioweb=www.omim.org|idioma=en-us}}</ref> 

== Relevancia clínica ==
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),<ref>{{Cita web|url=https://www.proteinatlas.org/ENSG00000118298-CA14/pathology|título=Expression of CA14 in cancer - Summary - The Human Protein Atlas|fechaacceso=20 de septiembre de 2018|sitioweb=www.proteinatlas.org}}</ref> epilepsia, [[Glaucoma|glaucomas]] y [[Melanoma|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, [[Retinosis pigmentaria|retinitis pigmentosa]] y [[Accidente cerebrovascular|aplopejias]], o como activador en algunas aplicaciones biomédicas.<ref name=":3">{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24374484|título=The structural comparison between membrane-associated human carbonic anhydrases provides insights into drug design of selective inhibitors|apellidos=Alterio|nombre=Vincenzo|apellidos2=Pan|nombre2=Peiwen|fecha=2014-7|publicación=Biopolymers|volumen=101|número=7|páginas=769–778|fechaacceso=19 de septiembre de 2018|issn=1097-0282|doi=10.1002/bip.22456|pmid=24374484|apellidos3=Parkkila|nombre3=Seppo|apellidos4=Buonanno|nombre4=Martina|apellidos5=Supuran|nombre5=Claudiu T.|apellidos6=Monti|nombre6=Simona M.|apellidos7=De Simone|nombre7=Giuseppina}}</ref><ref name=":0">{{Cita publicación|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/bip.22456|título=The structural comparison between membrane-associated human carbonic anhydrases provides insights into drug design of selective inhibitors|apellidos=Alterio|nombre=Vincenzo|apellidos2=Pan|nombre2=Peiwen|fecha=19 de abril de 2014|publicación=Biopolymers|volumen=101|número=7|páginas=769–778|fechaacceso=20 de septiembre de 2018|idioma=en|issn=0006-3525|doi=10.1002/bip.22456|apellidos3=Parkkila|nombre3=Seppo|apellidos4=Buonanno|nombre4=Martina|apellidos5=Supuran|nombre5=Claudiu T.|apellidos6=Monti|nombre6=Simona M.|apellidos7=De Simone|nombre7=Giuseppina}}</ref>

== Actividad enzimática de la proteína CA14 ==
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).<ref>{{Cita web|url=https://www.uniprot.org/uniprot/Q9ULX7|título=CA14 - Carbonic anhydrase 14 precursor - Homo sapiens (Human) - CA14 gene & protein|fechaacceso=18 de septiembre de 2018|sitioweb=www.uniprot.org|idioma=en}}</ref>

* Cataliza la reacción:
: <chem>H2CO3- + H+ <=> CO2 + H2O</chem>
* Cinética enzimática:
: <chem>Km = 7.9 mM</chem> para <chem>CO2</chem>
* Sitios de la enzima:

{| class="wikitable"
!Tipo de sitio
!Posición
|-
|Sitio activo - Aceptor de protones
|[https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7&#x5B;84&#x5D;&key=Active%20site 84]
|-
|Sitio activo
|[https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7&#x5B;144&#x5D;&key=Active%20site 144]
|-
|Unión a metales (cinc)
|[https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7&#x5B;109&#x5D;&key=Metal%20binding 109], [https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7&#x5B;111&#x5D;&key=Metal%20binding 111], [https://www.uniprot.org/blast/?about=Q9ULX7&#x5B;135&#x5D;&key=Metal%20binding 135]
|}

=== Propiedades cinéticas ===
: <math>kcat (1/s) = 1x10^{6}</math>
: <math>K_M (mM) = 21.5</math>
: <math>kcat / K_M (M^{-1}*s^{-})= 5.1x10^{7}</math><small><ref name=":0" /></small>

=== Vías que puede tomar el gen ===

# '''Hidratación reversible del dióxido de carbono.''' La familia de las anhidrasas carbónicas desprotona el agua y produce un grupo hidroxilo del cinc y un protón, que mediante residuos de histidina y glutamato se transfiere a moléculas buffer externas. El grupo hidroxilo reacciona con el dióxido de carbono en el sitio activo y genera bicarbonato. Una molécula de agua desplaza al bicarbonato, y se reinicia el ciclo. Actualmente, en humanos se conocen 12 anhidrasas carbónicas.<ref>{{Cita web|url=http://www.reactome.org/content/detail/R-HSA-1475029|título=Reactome {{!}} Reversible hydration of carbon dioxide|fechaacceso=18 de septiembre de 2018|sitioweb=www.reactome.org|idioma=en-gb}}</ref>
#'''Metabolismo del nitrógeno.''' El proceso biológico del [[ciclo del nitrógeno]] es una interacción compleja entre varios organismos que catalizan diferentes reacciones, en la cual el nitrógeno está en varios estados de oxidación, desde +5 en [[nitrato]] hasta -3 en [[amoniaco]]. El núcleo del ciclo del nitrógeno involucra cuatro vías de reducción y dos vías de oxidación. Quienes desarrollan estas reacciones generalmente son [[procarionte]]s, gracias a varios complejos enzimáticos, pero en la vía del metabolismo del nitrógeno se encuentran proteínas de la familia CA, como la CA14.<ref>{{Cita web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/biosystems/83025?Sel=geneid:23632#show=genes|título=Nitrogen metabolism
 - BioSystems - NCBI|fechaacceso=19 de septiembre de 2018|apellido=structure|sitioweb=www.ncbi.nlm.nih.gov}}</ref>
#'''Metabolismo.''' Los procesos metabólicos en las células humanas generan energía mediante la oxidación de moléculas que obtienen por su dieta, así como por la síntesis de otras varias moléculas esenciales no existentes en la dieta. También inactivan o eliminan [[toxina]]s que se producen endógenamente o que están en el ambiente extracelular. Estos procesos se pueden dividir en dos, si es que ocupan derivados de carbohidratos o derivados de lípidos. Dentro de cada grupo es importante identificar si es que generan energía o hacen síntesis con ellos.<ref>{{Cita web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/biosystems/1269956?Sel=geneid:23632#show=genes|título=Metabolism
 - BioSystems - NCBI|fechaacceso=19 de septiembre de 2018|apellido=structure|sitioweb=www.ncbi.nlm.nih.gov}}</ref>

== Interacciones ==
CA14 ha sido capaz de interaccionar con:<ref>{{Cita web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/23632#interactions|título=CA14 carbonic anhydrase 14 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI|fechaacceso=18 de septiembre de 2018|sitioweb=www.ncbi.nlm.nih.gov|idioma=en}}</ref>

# AP1M1
# ATR
# CIP2A
# COG2, COG4, COG7, COG8
# DCPS
#DNM1L
#EIF2B1, EIF2B2, EIF2B3, EIF2B4, EIF2B5
#ERMP1
#EVA1B
#EXOC1, EXOC5, EXOC6, EXOC6B, EXOC7, EXOC8
#FANCD2
#HEATR1
#IQCB1
#KIF14
#KNTC1
#LTN1
#MON2
#MTOR
#NCAPH2
#NF1
#NUP160, NUP85
#PEX19
#PI4KA
#PLAA
#RANBP6
#RRP1
#SAAL1
#SLC22A18, SLC38A7
#THADA
#TNPO2
#XPO4, XPO6
#ZNF273

== Véase también ==
* [[Anhidrasa carbónica]]
* [[Factor de transcripción asociado con microftalmia]]

== Referencias ==
{{listaref}}

{{traducido ref|en|CA14|trad=parcial}}

{{Control de autoridades}}