DJ1 , también conocida como proteína 7 de la enfermedad de Parkinson , es una proteína que en humanos está codificada por el gen PARK7 . [ 5 ] Su débil actividad de glioxalasa ha sido verificada por muchos laboratorios, [ 6 ] [ 7 ] sin embargo, es probable que la actividad de proteína deglicosilada reportada sea un artefacto derivado de la capacidad de DJ-1 para destruir el metilglioxal libre.
Estructura
Gene
El gen PARK7 , también conocido como DJ-1 , codifica una proteína de la familia de las peptidasas C56 . El gen humano PARK7 tiene 8 exones y se localiza en la banda cromosómica 1p36.23. [ 5 ]
Proteína
La proteína humana DJ-1 tiene un tamaño de 20 kDa y está compuesta por 189 aminoácidos con siete hebras β y nueve hélices α en total, y se presenta como un dímero . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Pertenece a la familia de proteínas peptidasa C56.
Las estructuras proteicas de la proteína humana DJ-1, la chaperona Hsp31 de Escherichia coli , YhbO y YajL, y una proteasa de Archaea están conservadas evolutivamente. [ 11 ]
Función
Se ha demostrado que DJ-1 previene el daño a metabolitos y proteínas causado por un metabolito glucolítico. [ 12 ] Se ha sugerido [ 12 ] y confirmado [ 13 ] que este metabolito es el 3-fosfoglicerato cíclico (o anhídrido 3-fosfoglicérico cíclico). La eficiencia catalítica de DJ-1 como hidrolasa del anhídrido 3-fosfoglicérico cíclico es 10 000 veces mayor que otras actividades enzimáticas de DJ-1 reportadas. [ 13 ]
En condiciones oxidativas, DJ-1 inhibe la agregación de α-sinucleína mediante su actividad chaperona, [ 14 ] [ 15 ] funcionando así como una chaperona sensible al estado redox y como un sensor de estrés oxidativo . En consecuencia, DJ-1 aparentemente protege a las neuronas contra el estrés oxidativo y la muerte celular. [ 5 ] Paralelamente, la proteína DJ-1 actúa como un regulador positivo de la transcripción dependiente del receptor de andrógenos . DJ-1 se expresa tanto en la retina neural como en el epitelio pigmentario de la retina de los mamíferos, donde ejerce un papel neuroprotector contra el estrés oxidativo en condiciones tanto fisiológicas como patológicas. [ 16 ] [ 17 ]
Se ha demostrado que la pirroloquinolina quinona (PQQ) reduce la autooxidación de la proteína DJ-1, un paso temprano en el inicio de algunas formas de la enfermedad de Parkinson . [ 18 ]
Se ha demostrado que la proteína DJ-1 funcional se une a metales y protege contra la citotoxicidad inducida por metales como el cobre y el mercurio . [ 19 ]
DJ-1/ PARK7 y sus homólogos bacterianos: Hsp31, YhbO y YajL pueden reparar nucleótidos glicosilados de metilglioxal y glioxal . [ 20 ] La guanina , ya sea en forma de nucleótido libre o como nucleótido incorporado al ácido nucleico ( ADN o ARN ), si está glicosilada, puede ser reparada por DJ-1/ PARK7 . [ 20 ] Los mutantes bacterianos deficientes en deglicosasa con capacidad reducida para reparar bases glicosiladas en el ADN muestran fuertes fenotipos mutadores . [ 20 ] Un estudio de seguimiento confirmó que DJ-1 reduce los niveles de aductos reversibles de metilglioxal con guanina y cisteína in vitro. Sin embargo, dado que la cinética en estado estacionario de DJ-1 actuando sobre sustratos hemitioacetálicos reversibles se ajusta adecuadamente a un modelo cinético computacional que solo requiere una actividad de glioxalasa de DJ-1, se concluyó que la desglicolación es una actividad aparente más que una actividad verdadera de DJ-1. [ 21 ]
reparación del ADN
DJ-1 es una proteína de respuesta al daño del ADN que se recluta en los sitios de daño del ADN donde participa en la reparación de roturas de doble cadena del ADN a través de los procesos de unión de extremos no homólogos y recombinación homóloga . [ 22 ] Se ha informado durante décadas sobre la existencia de una relación entre el daño del ADN y la enfermedad de Parkinson . [ 22 ] Recientemente se ha presentado evidencia de que la reparación defectuosa del ADN está vinculada específicamente a la mutación de DJ-1, y por lo tanto, es probable que la mutación de DJ-1 contribuya a la patogénesis de la enfermedad de Parkinson. [ 22 ]
Importancia clínica
Los defectos en este gen son la causa de la enfermedad de Parkinson autosómica recesiva de inicio temprano 7. [ 5 ] [ 23 ]
Interacciones
Se ha demostrado que PARK7 interactúa con:
Véase también
Referencias
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Enlaces externos
- Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q99497 (Proteína/ácido nucleico deglicosasa DJ-1) 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 1 humano