La quinasa interactuante con Rho de Citron es una enzima que en humanos está codificada por el gen CIT . [ 5 ] [ 6 ]
Estructura
Citron es una proteína de 183 kDa que contiene un dedo de zinc C6H2 , un dominio PH y una larga región formadora de hélice enrollada que incluye 4 cremalleras de leucina y un sitio de unión rho / rac . Fue descubierta como un efector rho/rac en 1995, interactuando solo con las formas unidas a GTP de rho y rac 1. Al mostrar una organización proteica distintiva, esta proteína define una clase separada de socios de rho. [ 7 ] Usando un enfoque de clonación basado en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), se ha identificado una variante de empalme de citron, citron quinasa (citron-K) con un extremo amino alternativo . Esta extensión N-terminal contiene un dominio de proteína quinasa que tiene aproximadamente un 50% de identidad de secuencia con las secuencias de ROCK , ROK, proteína quinasa de distrofia miotónica ( MDPK ) y el efector CDC42 conocido como MRCK o GEK. [ 8 ] La quinasa Citron, que se asemeja a la familia de quinasas ROCK y, en comparación con ella, es por lo tanto una proteína de dominios múltiples que contiene un dominio quinasa N-terminal, un dominio de hélice enrollada interna (CC) con un sitio de interacción con Rho/Rac y una región C-terminal que consta de un dedo de zinc, un dominio de homología de pleckstrina (PH), un dominio de homología de Citron (CNH), un dominio de unión SH3 putativo y un motivo de direccionamiento PDZ . Su ortólogo en la mosca ( Drosophila ) se llama Sticky. [ 9 ] [ 10 ] La importancia de los diferentes dominios de citron-K en su localización en diferentes etapas se discute más adelante.
Distribución, localización y dinámica tisular
Al investigar la distribución tisular de las isoformas de citron con y sin el dominio quinasa, se ha demostrado que la forma no quinasa está restringida a la región cerebral mientras que la forma quinasa se expresa ampliamente. [ 8 ] Los análisis de inmunofluorescencia determinaron la localización de citron-K y su comportamiento durante la citocinesis . Citron-K apareció por primera vez en la corteza ecuatorial en anafase , se concentró en el surco de segmentación en telofase temprana , se acumuló en el medio del puente intercelular con la ingresión completa del surco de segmentación en telofase media, y formó una estructura en forma de anillo en el cuerpo medio en telofase tardía, con una tasa de recambio insignificante en el cuerpo medio. En otras palabras, la proteína es mucho menos dinámica en el cuerpo medio. [ 11 ] Usando una serie de deleciones, se observó que distintas regiones del dominio CC (bobina enrollada) de Citron-K regulan diferencialmente las localizaciones de Citron-K durante la citocinesis. La parte C-terminal del dominio CC se localiza en el surco de segmentación y el cuerpo medio, mientras que la parte N-terminal del dominio CC se localiza en el huso central en la telofase temprana y en la región externa del cuerpo medio en la telofase tardía. [ 11 ]
Función
Como se mencionó anteriormente, se creía que la citrina-K actuaba en la citocinesis . Su agotamiento afecta el mantenimiento del cuerpo medio y su sobreexpresión en células HeLa hizo que las células huésped se volvieran multinucleadas. El fallo de la citocinesis en las células con agotamiento de citrina-K ocurrió después de la invaginación completa del surco de segmentación, [ 12 ] en la etapa de abscisión . No se observó desensamblaje de microtúbulos en ninguna de las células con agotamiento de citrina-K que presentaban fallo de la citocinesis. El modo dominante de fallo fue la incapacidad de las células hijas, que están conectadas por un puente intercelular más corto, para separarse correctamente. A medida que los microtúbulos del cuerpo medio se desplazaban desde el centro hacia cualquiera de las dos células hijas, las dos células se fusionaban de nuevo con los microtúbulos absorbidos por esa célula hija. En resumen, la citrina-K es importante para mantener la estructura adecuada del cuerpo medio que sostiene los microtúbulos del puente intercelular entre las dos células hijas y, por lo tanto, es necesaria para una transición exitosa de la constricción a la abscisión. En términos moleculares, el agotamiento de citron-K afectó la acumulación de 3 proteínas clave: Rho, Anillin y septinas (específicamente septina 6 y 7) en el puente intercelular durante la telofase media-tardía, las cuales, en etapas anteriores (telofase temprana a media), se encontraban colocalizadas con ellas.
Interacciones
Se ha demostrado que CIT (gen) interactúa con RHOB [ 7 ] y RHOA . [ 7 ] [ 13 ]
Se ha sugerido que Citron-K o su ortólogo en la mosca, Sticky, interactúan con varias moléculas en la citocinesis, como la kinesina-3 ( KIF14 ), [ 14 ] la actina , la cadena ligera de miosina , [ 15 ] y la anilina . [ 16 ]
KIF14
El extremo N-terminal del dominio de hélice enrollada de Citron-K interactúa directamente con el segundo dominio de hélice enrollada de KIF14. La localización de KIF14 y la quinasa Citron en el huso central y el cuerpo medio es codependiente, y forman un complejo que depende del estado de activación de la quinasa Citron. [ 14 ] Esto sugiere que la regulación de la interacción entre KIF14 y Citron-K es importante para que la localización de Citron-K ejerza su función, pero esta interacción por sí sola no puede completar la citocinesis.
ASPM
ASPM (microcefalia asociada a huso anormal) se localiza en el polo del huso y es esencial para mantener la división celular proliferativa. Se ha informado que ASPM también se localiza en el anillo del cuerpo medio en células de mamíferos. Esto se debe a la localización diferencial observada de las regiones N-terminal y C-terminal de ASPM dentro de las células mitóticas, ya sea en los polos del huso o en los cuerpos medios, respectivamente. Dado que ASPM se localiza junto con Citron-K en el anillo del cuerpo medio en células HeLa y en la neocorteza en desarrollo, se ha propuesto que ASPM podría funcionar para coordinar la rotación del huso con la localización de la abscisión a través de la interacción con Citron-K. [ 17 ]
Filamentos de actomiosina
En muchos organismos, la fuerza que impulsa la invaginación del surco es el ensamblaje y la contracción de filamentos de actomiosina que a menudo forman un anillo contráctil. El anillo contráctil es una estructura muy dinámica en la que los filamentos de actomiosina se ensamblan y desensamblan continuamente. Se ha demostrado que la pequeña GTPasa RhoA está implicada, controlando el ensamblaje y la dinámica del anillo contráctil durante la citocinesis. Esta GTPasa alterna entre una forma inactiva unida a GDP y una forma activa unida a GTP, y este flujo de RhoA parece importante para la dinámica del anillo contráctil. En Drosophila, Sti (Sticky, ortólogo de Citron-K) se localiza en el surco de segmentación mediante la asociación de una región de hélice enrollada predicha con actina y miosina. Sin embargo, la depleción de Sti altera la localización de RhoA y provoca una acumulación excesiva de MRLC (cadena ligera reguladora de miosina) fosforilada en el sitio de segmentación al final de la citocinesis. Se cree que Sti mantiene la localización correcta de RhoA en el sitio de escisión, lo cual a su vez es importante para la organización adecuada del anillo contráctil al final de la citocinesis. [ 15 ]
Anillin
La proteína de andamiaje anilina es uno de los socios más cruciales de RhoA durante la citocinesis y desempeña un papel fundamental en el ensamblaje y la estabilización del anillo contráctil al interactuar con RhoA, septinas, actina F, miosina II y mDia2. Se ha demostrado que su depleción produce inestabilidad en el surco de segmentación. [ 18 ] Citron-K es capaz de interactuar física y funcionalmente con la proteína de unión a actina anilina. Al igual que RhoA activa, la anilina también se desplaza del cuerpo medio en células con deficiencia de Citron-K. La sobreexpresión de Citron-K y de anilina provoca un retraso en la abscisión. Estos resultados destacan que Citron-K es un regulador crucial de la abscisión que puede promover la estabilidad del cuerpo medio a través de RhoA activa y anilina. [ 16 ]
Implicaciones clínicas
Citron-K se expresa durante la neurogénesis y desempeña funciones importantes en la división de las células progenitoras neuronales. Las mutaciones recesivas en Citron-K causan microcefalia grave tanto en ratas como en ratones. En humanos y roedores, la pérdida de la expresión de Citron-K produce defectos en la citocinesis neurogénica. De manera similar, en Drosophila, la reducción de la expresión de Citron-K mediante ARN de interferencia produce un fallo en la abscisión celular. [ 17 ] CIT está asociado con la microlisencefalia .
Formación de vesículas extracelulares
Durante la liberación viral del VIH-1 en líneas celulares humanas, además de aumentar la producción y liberación viral, la citron quinasa (un efector de RhoA) potenció la liberación de vesículas que contenían HSC70, CD82 y LAMP1, lo que sugiere que la citron quinasa está involucrada en la exocitosis de los compartimentos endosomales tardíos. [ 19 ]
Referencias
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Enlaces externos
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Lecturas adicionales
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