La proteína homóloga de la peptidasa caseinolítica B ( CLPB ), también conocida como Skd3, es una chaperona mitocondrial AAA ATPasa que en humanos está codificada por el gen CLPB , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] que codifica una chaperona dependiente de adenosín trifosfato (ATP) . Skd3 se localiza en las mitocondrias y se expresa ampliamente en los tejidos humanos. Se encuentra una alta expresión en el cerebro adulto y una baja expresión en los granulocitos . [ 8 ] [ 9 ] Es una potente proteína disagregasa que actúa como chaperona en el espacio intermembrana mitocondrial. [ 10 ] Las mutaciones en el gen CLPB podrían causar un trastorno metabólico autosómico recesivo con discapacidad intelectual/retraso del desarrollo, neutropenia congénita , atrofia cerebral progresiva, trastorno del movimiento, cataratas y aciduria 3-metilglutacónica . [ 8 ] [ 11 ] Recientemente, se han identificado mutaciones heterocigotas dominantes negativas en CLPB como causa de neutropenia congénita grave (NCG) . [ 12 ]
Estructura
Gene
El gen CLPB tiene 19 exones y está ubicado en la banda cromosómica 11q13.4. [ 7 ]
Proteína
Skd3 tiene cinco isoformas debido al empalme alternativo. La isoforma 1 se considera que tiene la secuencia 'canónica'. La proteína tiene un tamaño de 78,7 kDa y está compuesta por 707 aminoácidos. Contiene una secuencia de direccionamiento mitocondrial N-terminal (aminoácidos 1-92). [ 10 ] Después del procesamiento, la proteína mitocondrial madura tiene un pI teórico de 7,53. [ 13 ] Skd3 es procesada posteriormente por la proteasa romboide mitocondrial PARL en el aminoácido 127. [ 10 ] [ 14 ] Skd3 tiene un dominio D2 C-terminal específico y las proteínas con este dominio forman la subfamilia de proteínas peptidasas caseinolíticas (Clp), también llamadas HSP100. [ 15 ] La composición de dominios de Skd3 humana es diferente de la de los ortólogos microbianos o vegetales. [ 10 ] [ 16 ] Cabe destacar que la presencia de repeticiones de anquirina reemplazó el primero de los dos dominios ATPasa encontrados en bacterias y hongos . [ 17 ] [ 18 ]
Función
Skd3 pertenece al clado HCLR de la gran superfamilia AAA+ . [ 10 ] [ 19 ] La característica unificadora de esta familia es la hidrólisis de ATP a través del dominio AAA+ para producir la energía necesaria para catalizar el despliegue, desensamblaje y desagregación de proteínas. [ 20 ] [ 21 ] Skd3 no coopera con HSP70 , a diferencia de su ortólogo bacteriano. [ 10 ] Se ha confirmado la actividad ATPasa in vitro de Skd3. [ 8 ] [ 10 ] [ 22 ] Skd3 es una potente desagregasa in vitro y es activada por PARL para aumentar la actividad de desagregación en más de 10 veces. [ 10 ] De hecho, Skd3 activada por PARL es capaz de desensamblar fibrillas de alfa-sinucleína in vitro . [ 10 ] Aunque el ortólogo bacteriano, ClpB, contribuye a la termotolerancia de las células, aún no está claro si Skd3 desempeña un papel similar dentro de las mitocondrias. [ 20 ] [ 23 ] La interacción con proteínas como HAX1 sugiere que Skd3 humano puede estar involucrado en la apoptosis . [ 8 ] De hecho, Skd3 solubiliza HAX1 en las células y se ha demostrado que la deleción del gen CLPB en células humanas sensibiliza a las células a las señales apoptóticas. [ 10 ] [ 24 ] En los humanos, la presencia de repeticiones de anquirina reemplazó el primero de los dos dominios ATPasa que se encuentran en bacterias y hongos, lo que podría haber evolucionado para asegurar un reconocimiento de sustrato más elaborado o para apoyar una supuesta función de chaperona. [ 17 ] [ 18 ] Se encontró que tanto las repeticiones de anquirina solas como el dominio AAA+ eran insuficientes para apoyar la actividad de desagregación. [ 10 ] Con un solo dominio ATPasa, se postula que Skd3 es competente en el uso de la energía de hidrólisis de ATP para insertar el polipéptido desplegado a través del canal central del anillo hexamérico. [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]/>
Importancia clínica
La encefalopatía neonatal es un tipo de deterioro neurológico grave en el recién nacido sin signos clínicos específicos en la etapa temprana de la vida, y su diagnóstico sigue siendo un desafío. Esta encefalopatía neonatal incluye un grupo heterogéneo de síndromes de aciduria 3-metilglutacónica y se ha informado que la pérdida de la función de Skd3 es una de las causas. La inactivación del gen clpB en el pez cebra indujo una reducción del crecimiento y un aumento de la actividad motora, que es similar a los signos observados en los pacientes. [ 20 ] Su pérdida puede conducir a un amplio espectro fenotípico que abarca discapacidad intelectual/retraso del desarrollo, neutropenia congénita, atrofia cerebral progresiva, trastorno del movimiento y cataratas bilaterales, con aciduria 3-metilglutacónica. [ 8 ] [ 11 ] [ 28 ] Una mayor investigación sobre Skd3 puede arrojar nueva luz sobre el diagnóstico de esta enfermedad.
Interacciones
Se sabe que esta proteína interactúa con:
- HAX1 [ 8 ] [ 10 ] [ 24 ]
- PARL [ 10 ] [ 14 ]
- HTRA2 [ 10 ]
- SMAC/DIABLO [ 10 ]
- OPA1 [ 10 ]
- OPA3 [ 24 ]
- PHB2 [ 10 ] [ 29 ]
- MICU1 [ 10 ]
- MICU2 [ 10 ]
- SLC25A25 [ 10 ]
- SLC25A13 [ 10 ]
- TIMM8A [ 10 ]
- TIMM8B [ 10 ]
- TIMM13 [ 10 ]
- TIMM21 [ 10 ]
- TIMM22 [ 10 ]
- TIMM23 [ 10 ]
- TIMM50 [ 10 ]
- NDUFA8 [ 10 ]
- NDUFA11 [ 10 ]
- NDUFA13 [ 10 ]
- NDUFB7 [ 10 ]
- NDUFB10 [ 10 ]
- TTC19 [ 10 ]
- COX11 [ 10 ]
- CYC1 [ 10 ]
Referencias
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Enlaces externos
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