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Articulo de referencia

Anquirina

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Las anquirinas son una familia de proteínas que median la unión de proteínas de membrana integrales al citoesqueleto de membrana basado en espectrina y actina . [ 2 ] Las anquirinas poseen sitios de unión para la subunidad beta de la espectrina y al menos 12 familias de proteínas de membrana integrales. Esta unión es necesaria para mantener la integridad de las membranas plasmáticas y para anclar canales iónicos , intercambiadores iónicos y transportadores iónicos específicos en la membrana plasmática. El nombre deriva de la palabra griega ἄγκυρα ( ankyra ), que significa "ancla".

Estructura

Las anquirinas contienen cuatro dominios funcionales : un dominio N-terminal que contiene 24 repeticiones de anquirina en tándem , un dominio central que se une a la espectrina , un dominio de muerte que se une a proteínas implicadas en la apoptosis y un dominio regulador C-terminal que es altamente variable entre las diferentes proteínas anquirinas. [ 2 ]

Reconocimiento de proteínas de membrana

Las 24 repeticiones en tándem de anquirina son responsables del reconocimiento de una amplia gama de proteínas de membrana. Estas 24 repeticiones contienen 3 sitios de unión estructuralmente distintos, que van de la repetición 1 a la 14. Estos sitios de unión son prácticamente independientes entre sí y pueden utilizarse en combinación. Las interacciones que utilizan los sitios para unirse a las proteínas de membrana no son específicas y consisten en enlaces de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas e interacciones electrostáticas. Estas interacciones no específicas confieren a la anquirina la capacidad de reconocer una gran variedad de proteínas, ya que no es necesario que la secuencia esté conservada, sino únicamente las propiedades de los aminoácidos . La relativa independencia implica que si un sitio de unión no se utiliza, no tendrá un gran efecto en la unión general. Estas dos propiedades, en combinación, dan lugar a un amplio repertorio de proteínas que la anquirina puede reconocer.

Subtipos

Las anquirinas están codificadas por tres genes ( ANK1 , ANK2 y ANK3 ) en mamíferos. Cada gen, a su vez, produce múltiples proteínas mediante empalme alternativo .

ANK1

El gen ANK1 codifica las proteínas AnkyrinR. AnkyrinR se caracterizó por primera vez en eritrocitos humanos, donde esta anquirina se denominó anquirina eritrocitaria o banda 2.1. [ 3 ] AnkyrinR permite a los eritrocitos resistir las fuerzas de cizallamiento que se producen en la circulación. Las personas con niveles reducidos o defectuosos de ankyrinR presentan una forma de anemia hemolítica denominada esferocitosis hereditaria . [ 4 ] En los eritrocitos, AnkyrinR une el esqueleto de la membrana al intercambiador de aniones Cl − /HCO 3 − . [ 5 ]

La anquirina 1 une el receptor de membrana CD44 al receptor de inositol trifosfato y al citoesqueleto . [ 6 ]

Se ha sugerido que la anquirina 1 interactúa con KAHRP (demostrado mediante ensayos de pull-down selectivos, SPR y ELISA ). [ 7 ]

ANK2

La palmitoilación izquierda (en rojo) ancla la anquirina G a la membrana plasmática. Primer plano derecho . Residuo de palmitoilo en amarillo.

Posteriormente, se identificaron proteínas anquirina B (productos del gen ANK2 [ 8 ] ) en el cerebro y el músculo. Las proteínas anquirina B y anquirina G son necesarias para la distribución polarizada de muchas proteínas de membrana, incluyendo la Na + /K + ATPasa, el canal de Na + dependiente de voltaje y el intercambiador Na + /Ca2 + .

ANK3

Las proteínas AnkyrinG (productos del gen ANK3 [ 9 ] ) se identificaron en células epiteliales y neuronas. Un análisis genético a gran escala realizado en 2008 muestra la posibilidad de que ANK3 esté involucrado en el trastorno bipolar . [ 10 ] [ 11 ]

Véase también

  • DARPin (proteína de repetición de anquirina diseñada), un mimético de anticuerpo modificado genéticamente basado en la estructura de las repeticiones de anquirina.

Referencias

  1. ↑ PDB : 1N11 ​;Michaely P, Tomchick DR, Machius M, Anderson RG (diciembre de 2002). "Estructura cristalina de una pila de repeticiones ANK de 12 de la anquirinaR humana" . The EMBO Journal . 21 (23): 6387–96 . doi : 10.1093/emboj/cdf651 . PMC 136955. PMID 12456646 .  
  2. 1 2 Bennett V, Baines AJ (julio de 2001). "Vías basadas en espectrina y anquirina: invenciones de metazoos para integrar células en tejidos" . Physiological Reviews . 81 (3): 1353– 92. doi : 10.1152/physrev.2001.81.3.1353 . PMID 11427698. S2CID 15307181 .  
  3. ↑ Bennett V, Stenbuck PJ (abril de 1979). "Identificación y purificación parcial de la anquirina, el sitio de unión a la membrana de alta afinidad para la espectrina de eritrocitos humanos" . The Journal of Biological Chemistry . 254 (7): 2533– 41. doi : 10.1016/S0021-9258(17)30254-5 . PMID 372182 . 
  4. ↑ Lux SE, Tse WT, Menninger JC, John KM, Harris P, Shalev O, Chilcote RR, Marchesi SL, Watkins PC, Bennett V (junio de 1990). "Esferocitosis hereditaria asociada con la deleción del gen de la anquirina del eritrocito humano en el cromosoma 8". Nature . 345 ( 6277): 736–9 . Bibcode : 1990Natur.345..736L . doi : 10.1038/345736a0 . PMID 2141669. S2CID 4334791 .  
  5. ↑ Bennett V, Stenbuck PJ (agosto de 1979). "La proteína de unión a la membrana para la espectrina está asociada con la banda 3 en las membranas de los eritrocitos humanos". Nature . 280 ( 5722): 468– 73. Bibcode : 1979Natur.280..468B . doi : 10.1038/280468a0 . PMID 379653. S2CID 4268702 .  
  6. ↑ Singleton PA, Bourguignon LY (abril de 2004). "La interacción de CD44 con la anquirina y el receptor de IP3 en las balsas lipídicas promueve la señalización de Ca2+ mediada por hialuronano, lo que conduce a la producción de óxido nítrico y a la adhesión y proliferación de células endoteliales". Experimental Cell Research . 295 (1): 102–18 . doi : 10.1016/j.yexcr.2003.12.025 . PMID 15051494 . 
  7. ↑ Weng H, Guo X, Papoin J, Wang J, Coppel R, Mohandas N, An X (enero de 2014). "La interacción de la proteína rica en histidina asociada al nódulo de Plasmodium falciparum (KAHRP) con la anquirina R del eritrocito es necesaria para su unión a la membrana del eritrocito" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes . 1838 (1 Pt B): 185–92 . doi : 10.1016 / j.bbamem.2013.09.014 . PMC 4403245. PMID 24090929 .  
  8. ↑ Schott JJ, Charpentier F, Peltier S, Foley P, Drouin E, Bouhour JB, Donnelly P, Vergnaud G, Bachner L, Moisan JP (noviembre de 1995). "Mapeo de un gen para el síndrome de QT largo en el cromosoma 4q25-27" . American Journal of Human Genetics . 57 (5): 1114–22 . PMC 1801360. PMID 7485162 .  
  9. ↑ Kapfhamer D, Miller DE, Lambert S, Bennett V, Glover TW, Burmeister M (mayo de 1995). "Localización cromosómica del gen ankyrinG (ANK3/Ank3) en 10q21 humano y 10 de ratón". Genomics . 27 (1): 189– 91. doi : 10.1006/geno.1995.1023 . PMID 7665168 . 
  10. ↑ Ferreira MA, O'Donovan MC, Meng YA, Jones IR, Ruderfer DM, Jones L, et al. (septiembre de 2008). " Análisis colaborativo de asociación de todo el genoma respalda un papel para ANK3 y CACNA1C en el trastorno bipolar" . Nature Genetics . 40 (9): 1056–8 . doi : 10.1038/ng.209 . PMC 2703780. PMID 18711365 .   
  11. ↑ "Canalizando la enfermedad mental: GWAS vincula los canales iónicos con el trastorno bipolar" . Foro de Investigación sobre la Esquizofrenia: Noticias . schizophreniaforum.org. 19 de agosto de 2008. Archivado del original el 18 de diciembre de 2010. Consultado el 21 de agosto de 2008 .