La proteína 10 que contiene un dominio de desintegrina y metaloproteinasa , también conocida como ADAM10 o CDw156 o CD156c , es una proteína que en humanos está codificada por el gen ADAM10 . [ 5 ]
Función
Los miembros de la familia ADAM son proteínas de la superficie celular con una estructura única, que poseen dominios de adhesión y proteasa potenciales . La sheddasa, nombre genérico de la metalopeptidasa ADAM, funciona principalmente para escindir proteínas de membrana en la superficie celular. Una vez escindidas, las sheddasas liberan ectodominios solubles con una ubicación y función alteradas. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
Aunque una sola enzima desprendimiento puede liberar diversas sustancias, múltiples enzimas desprendimiento pueden escindir el mismo sustrato, lo que resulta en consecuencias diferentes. Este gen codifica un miembro de la familia ADAM que escinde muchas proteínas, incluyendo TNF-alfa y E-cadherina. [ 5 ]
ADAM10 (EC#: 3.4.24.81) es una enzima desprendida y tiene una amplia especificidad para las reacciones de hidrólisis de péptidos. [ 9 ]
ADAM10 escinde la efrina , dentro del complejo efrina/eph, formado entre dos superficies celulares. Cuando la efrina se libera de la célula opuesta, todo el complejo efrina/eph es endocitado. Este desprendimiento en trans no se había demostrado previamente, pero bien podría estar involucrado en otros eventos de desprendimiento. [ 10 ]
En las neuronas , ADAM10 es la enzima más importante, con actividad α-secretasa para el procesamiento proteolítico de la proteína precursora amiloide . [ 11 ] ADAM10, junto con ADAM17 , escinde el ectodominio del receptor desencadenante expresado en células mieloides 2 ( TREM2 ), para producir TREM2 soluble (sTREM2), que se ha propuesto como biomarcador de neurodegeneración en LCR y suero . [ 12 ]
ADAM10 pertenece a la subfamilia A, la subfamilia más ancestral de proteínas ADAM, que comparten todos los grupos principales de animales , coanoflagelados , hongos y algas verdes de la clase Mamiellophyceae . [ 13 ]
Estructura
Aunque no se han publicado análisis de difracción de rayos X cristalográficos que describan la estructura completa de ADAM10, se ha estudiado un dominio mediante esta técnica. El dominio desintegrina y rico en cisteína (mostrado a la derecha) desempeña un papel esencial en la regulación de la actividad de la proteasa in vivo. Evidencia experimental reciente sugiere que esta región, distinta del sitio activo, podría ser responsable de la especificidad del sustrato de la enzima. Se propone que este dominio se une a regiones particulares del sustrato de la enzima, permitiendo que la hidrólisis del enlace peptídico ocurra en ubicaciones bien definidas de ciertas proteínas sustrato. [ 14 ]
El sitio activo propuesto de ADAM10 se ha identificado mediante análisis de secuencia y es idéntico al de las enzimas de la familia del dominio de metaloproteína del veneno de serpiente. La secuencia consenso para las proteínas ADAM catalíticamente activas es HE XG H NLGXX H D. El análisis estructural de ADAM17, que tiene la misma secuencia del sitio activo que ADAM10, sugiere que las tres histidinas en esta secuencia se unen a un átomo de Zn²⁺ y que el glutamato es el residuo catalítico . [ 15 ]
Mecanismo catalítico
Aunque el mecanismo exacto de ADAM10 no se ha investigado exhaustivamente, su sitio activo es homólogo al de proteasas de zinc bien estudiadas, como la carboxipeptidasa A y la termolisina. Por lo tanto, se propone que ADAM10 utiliza un mecanismo similar al de estas enzimas. En las proteasas de zinc, los elementos catalíticos clave se han identificado como un residuo de glutamato y un ion Zn²⁺ coordinado a residuos de histidina. [ 16 ]
El mecanismo propuesto comienza con la desprotonación de una molécula de agua por el glutamato. El hidróxido resultante inicia un ataque nucleofílico sobre un carbono carbonílico en la cadena principal del péptido, produciendo un intermedio tetraédrico. Este paso se ve facilitado por la extracción de electrones del oxígeno por el Zn²⁺ y por la posterior estabilización, por parte del zinc, de la carga negativa sobre el átomo de oxígeno en el estado intermedio. A medida que los electrones se desplazan desde el átomo de oxígeno para reformar el doble enlace, el intermedio tetraédrico se descompone en productos con protonación del -NH por el residuo de glutamato. [ 16 ]
Importancia clínica
Enfermedades cerebrales
ADAM10 desempeña un papel fundamental en la modulación de los mecanismos moleculares responsables de la formación, maduración y estabilización de las espinas dendríticas, así como en la regulación de la organización molecular de la sinapsis glutamatérgica. En consecuencia, una alteración de la actividad de ADAM10 está estrechamente relacionada con la aparición de diferentes tipos de sinaptopatías, que abarcan desde trastornos del neurodesarrollo, como los trastornos del espectro autista, hasta enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer. [ 17 ]
Malaria
Varias proteínas diferentes en la superficie de los parásitos de la malaria Plasmodium falciparum ayudan a los invasores a unirse a los glóbulos rojos. Pero una vez adheridos a las células sanguíneas del huésped, los parásitos necesitan desprenderse de las proteínas superficiales "adhesivas" que, de otro modo, interferirían con la entrada a la célula. La enzima Sheddasa, específicamente llamada PfSUB2 en este ejemplo, es necesaria para que los parásitos invadan las células; sin ella, los parásitos mueren. La sheddasa se almacena y se libera desde compartimentos celulares cerca de la punta del parásito, según el estudio. Una vez en la superficie, la enzima se une a un motor que la desplaza de adelante hacia atrás, liberando las proteínas superficiales adhesivas. Una vez eliminadas estas proteínas, el parásito logra entrar en un glóbulo rojo. La invasión completa dura aproximadamente 30 segundos y, sin esta metalopeptidasa ADAM, la malaria sería ineficaz para invadir los glóbulos rojos. [ 18 ]
Cáncer
Un estudio de 2020 reveló que ADAM10 potencia la proliferación, migración e invasión de células de osteosarcoma mediante la modulación de la vía de señalización E-cadherina / β-catenina , identificándose a miR-122-5p como un objetivo regulador ascendente de ADAM10. Esto sugiere que el eje miR-122-5p/ADAM10 podría representar un objetivo terapéutico potencial para el osteosarcoma. [ 19 ] [ 20 ]
Cáncer de mama
En combinación con dosis bajas de herceptina , los inhibidores selectivos de ADAM10 disminuyen la proliferación en líneas celulares con sobreexpresión de HER2 , mientras que los inhibidores que no inhiben ADAM10 no tienen ningún efecto. Estos resultados son consistentes con la hipótesis de que ADAM10 es un determinante principal de la liberación de HER2, cuya inhibición podría proporcionar un nuevo enfoque terapéutico para el tratamiento del cáncer de mama y otros tipos de cáncer con señalización activa de HER2. [ 21 ]
Se ha observado una mayor presencia del producto de este gen en las sinapsis neuronales junto con la proteína AP2 en las neuronas del hipocampo de pacientes con enfermedad de Alzheimer . [ 22 ]
Véase también
Referencias
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Enlaces externos
- Ubicación del gen humano ADAM10 en el navegador genómico de UCSC .
- Detalles del gen humano ADAM10 en el navegador genómico de UCSC .
- Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : O14672 (proteína 10 que contiene el dominio de desintegrina y metaloproteinasa) en el PDBe-KB .
Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .
- Genes en el cromosoma 15 humano
- Proteasas
- Grupos de diferenciación
- Proteínas humanas
- CE 3.4.24