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Receptor 1 activado por proteinasa

El receptor 1 activado por proteinasa ( PAR1 ), también conocido como receptor 1 activado por proteasa , receptor del factor de coagulación II y receptor de trombina , es una pr...

El receptor 1 activado por proteinasa ( PAR1 ), también conocido como receptor 1 activado por proteasa , receptor del factor de coagulación II y receptor de trombina , es una proteína codificada en humanos por el gen F2R . [ 5 ] PAR1 es un receptor acoplado a proteína G y uno de los cuatro receptores activados por proteasa implicados en la regulación de la respuesta trombótica . Altamente expresado en plaquetas y células endoteliales, PAR1 desempeña un papel clave en la mediación de la interacción entre la coagulación y la inflamación , lo cual es importante en la patogénesis de las enfermedades pulmonares inflamatorias y fibróticas. [ 6 ] También participa tanto en la alteración como en el mantenimiento de la integridad de la barrera endotelial , a través de la interacción con la trombina o la proteína C activada , respectivamente. [ 7 ]

Estructura

PAR1 es un receptor acoplado a proteína G (GPCR) transmembrana que comparte gran parte de su estructura con otros receptores activados por proteasas. [ 8 ] [ 9 ] Estas características incluyen tener siete hélices alfa transmembrana , cuatro bucles extracelulares y tres bucles intracelulares. [ 9 ] PAR1 contiene específicamente 425 residuos de aminoácidos dispuestos para una unión óptima de la trombina en su extremo N-terminal extracelular . El extremo C-terminal de PAR1 se encuentra en el lado intracelular de la membrana celular como parte de su cola citoplasmática. [ 8 ]

Vía de transducción de señales

Esta imagen muestra la escisión de PAR1 por la trombina. La trombina, en rojo, se une al sitio de escisión en el extremo N-terminal extracelular de PAR1. La trombina rompe el enlace peptídico entre Arg-41 y Ser-42, dejando al descubierto un ligando unido en el nuevo extremo N-terminal. El péptido resultante, en naranja, se libera fuera de la célula.

Activación

PAR1 se activa cuando los 41 aminoácidos terminales de su N-terminal son escindidos por la trombina, una serina proteasa. [ 10 ] La trombina reconoce PAR1 por una secuencia de lisina-aspartato-prolina-arginina-serina en el N-terminal, donde corta el enlace peptídico entre la arginina-41 y la serina-42. La afinidad de la trombina por este sitio de escisión específico en PAR1 se ve favorecida además por interacciones secundarias entre el exositio de la trombina y una región ácida de residuos de aminoácidos ubicada en el extremo C-terminal de la serina-42. [ 11 ] Esta escisión proteolítica es irreversible y el péptido suelto, a menudo denominado parstatina , se libera fuera de la célula. [ 10 ] El extremo N-terminal recientemente descubierto actúa como un ligando anclado que se une a una región de unión entre los bucles extracelulares 3 y 4 de PAR1, activando así la proteína. Esta unión induce cambios conformacionales en la proteína que, en última instancia, permiten la unión de proteínas G a sitios en la región intracelular de PAR1. [ 12 ]

Señalización

Una vez escindido, PAR1 puede activar proteínas G que se unen a varias ubicaciones en sus bucles intracelulares. Por ejemplo, PAR1 junto con PAR4 puede acoplarse y activar la proteína G G 12/13 , que a su vez activa Rho y la Rho quinasa . [ 8 ] Esta vía conduce a la rápida alteración de la forma de las plaquetas debido a las contracciones de actina que provocan la movilidad plaquetaria, así como la liberación de gránulos, ambos necesarios para la agregación plaquetaria . [ 8 ] El acoplamiento también puede ocurrir con G q , lo que conduce a la activación de la fosfolipasa C-β; esta vía resulta en la estimulación de la proteína quinasa C (PKC), que influye en la activación plaquetaria. [ 8 ]

Además, tanto PAR1 como PAR4 pueden acoplarse a la proteína G q, que estimula el movimiento intracelular de iones de calcio que actúan como segundos mensajeros para la activación plaquetaria. [ 8 ] Esto también activa la proteína quinasa C, que estimula la agregación plaquetaria y, por lo tanto, la coagulación sanguínea más adelante en la vía. [ 11 ]

Terminación

La fosforilación de la cola citoplasmática de PAR1 y su posterior unión a la arrestina desacoplan la proteína de la señalización de la proteína G. [ 10 ] [ 11 ] Estas PAR1 fosforiladas se transportan de vuelta al interior de la célula a través de endosomas, donde se envían al aparato de Golgi. Las PAR1 escindidas se clasifican y transportan a los lisosomas, donde se degradan. [ 11 ] Este proceso de internalización y degradación es necesario para la finalización de la señalización del receptor. [ 10 ]

Para recuperar la respuesta a la trombina, el PAR1 debe reponerse en la superficie celular. El PAR1 no escindido en la membrana celular se une al complejo adaptador AP2 en un motivo de tirosina en el extremo C-terminal intracelular, lo que estimula la endocitosis del PAR1 no activado. [ 13 ] Posteriormente, se almacena en vesículas recubiertas de clatrina dentro del citosol y, finalmente, se protege de la proteólisis. Esto garantiza un suministro constante de PAR1 no escindido que puede reintroducirse en la membrana plasmática independientemente de la reproducción del PAR1, lo que resensibiliza la célula a la trombina y restablece la vía de transducción de señales. [ 14 ]

Esta es una representación de la estructura de PAR1 cuando se une a su antagonista, Vorapaxar. Las estructuras azul claro representan las siete hélices alfa transmembrana de PAR1. Las estructuras verdes representan los bucles extracelulares y las estructuras naranjas, los bucles intracelulares. La molécula roja es Vorapaxar. La cola C-terminal no se muestra en la imagen.

Ligandos

Agonistas

La búsqueda de agonistas selectivos para PAR1 también ha sido un tema de interés para los investigadores. Se ha descubierto que un péptido sintético SFLLRN actúa como agonista de PAR1. El péptido SFLLRN imita los primeros seis residuos del ligando N-terminal unido a PAR1 activado y se une al mismo sitio de unión en el segundo bucle extracelular. [ 15 ] Por lo tanto, incluso en ausencia de trombina, la unión de SFLLRN puede generar una respuesta de PAR1, ya sea escindido o no. [ 16 ]

Antagonistas

Se han desarrollado antagonistas selectivos del receptor PAR1 para su uso como agentes anticoagulantes.

Véase también

Referencias

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Lecturas adicionales

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Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .