Dinactina

La dinactina es un complejo proteico de 23 subunidades que actúa como cofactor de la dineína citoplasmática-1, un motor de microtúbulos . Está formada alrededor de un filamento corto de la proteína 1 relacionada con la actina ( Arp1 ). ^{[ 1 ] [ 2 ]}

La dinactina se identificó como una actividad que permitía a la dineína citoplasmática purificada mover vesículas de membrana a lo largo de los microtúbulos in vitro. ^{[ 3 ]} Se demostró que era un complejo multiproteico y se denominó "dinactina" debido a su función en la activación de la dineína . ^{[ 4 ]}

Las características principales de la dinactina se visualizaron mediante microscopía electrónica de sombra rotatoria con crioconservación rápida y grabado profundo . Aparece como un filamento corto, de 37 nm de longitud, que se asemeja a la actina F, más un brazo más delgado orientado lateralmente. ^{[ 5 ]} Se utilizó marcaje con anticuerpos para mapear la ubicación de las subunidades de la dinactina. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

La dinactina consta de tres dominios estructurales principales: (1) brazo lateral-hombro: DCTN1 /p150Glued, DCTN2 /p50/dinamitina, DCTN3 /p24/p22; (2) el filamento Arp1: ACTR1A /Arp1/centractina, actina , CapZ ; y (3) el complejo del extremo puntiagudo: Actr10 /Arp11, DCTN4 /p62, DCTN5 /p25 y DCTN6 /p27. ^{[ 1 ]}

Una estructura de crio-EM de dinactina de 4 Å ^{[ 7 ]} reveló que su filamento contiene ocho moléculas de Arp1, una de β-actina y una de Arp11. En el complejo del extremo puntiagudo, p62/ DCTN4 se une a Arp11 y β-actina, y p25 y p27 se unen tanto a p62 como a Arp11. En el extremo barbado, la proteína de recubrimiento (CapZαβ) se une al filamento de Arp1 de la misma manera que se une a la actina, aunque con mayor complementariedad de carga, lo que explica por qué se une a la dinactina con mayor afinidad que a la actina. ^{[ 8 ]}

El hombro contiene dos copias de p150Glued/ DCTN1 , cuatro copias de p50/ DCTN2 y dos copias de p24/ DCTN3 . ^{[ 1 ]} Estas proteínas forman largos haces de hélices alfa, que se enrollan entre sí y contactan con el filamento Arp1. ^{[ 7 ]} Los N-terminales de p50/ DCTN2 emergen del hombro y recubren el filamento, proporcionando un mecanismo para controlar la longitud del filamento. ^{[ 7 ]} Los C-terminales del dímero p150Glued/ DCTN1 están incrustados en el hombro, mientras que los 1227 aminoácidos N-terminales forman el brazo proyectado. El brazo consta de un dominio CAPGly N-terminal que puede unirse a las colas C-terminales de los microtúbulos y a la proteína de unión al extremo positivo de los microtúbulos EB1. A continuación, se observa una región básica, también implicada en la unión a microtúbulos, una hélice enrollada plegada hacia atrás (CC1), el dominio interenrollado (ICD) y un segundo dominio de hélice enrollada (CC2). ^{[ 7 ]} El brazo p150Glued puede acoplarse al lateral del filamento Arp1 y al complejo del extremo puntiagudo. ^{[ 7 ]}

DCTN2 (dinamitina) también participa en el anclaje de microtúbulos a centrosomas y puede desempeñar un papel en la formación de sinapsis durante el desarrollo cerebral . ^{[ 9 ]} Se ha sugerido que Arp1 es el dominio para la unión de la dinactina a vesículas de membrana (como Golgi o endosoma tardío ) a través de su asociación con β- espectrina . ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} Se ha demostrado que el complejo de extremo puntiagudo (PEC) participa en la unión selectiva de carga. Las subunidades del PEC p62/ DCTN4 y Arp11/ Actr10 son esenciales para la integridad del complejo de dinactina y la localización de dinactina/dineína en la envoltura nuclear antes de la mitosis. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} Se ha documentado que Actr10 junto con Drp1 ( proteína relacionada con la dinamina 1) son vitales para la unión de las mitocondrias al complejo de dinactina. ^{[ 17 ]} Dynactin p25/ DCTN5 y p27/ DCTN6 no son esenciales para la integridad del complejo de dinactina, pero son necesarios para el transporte temprano y de reciclaje de endosomas durante la interfase y la regulación del punto de control del ensamblaje del huso en la mitosis. ^{[ 16 ] [ 18 ] [ 19 ]}

Se informó que la dineína y la dinactina interactúan directamente mediante la unión de las cadenas intermedias de la dineína con p150 ^Glued . ^{[ 20 ]} La afinidad de esta interacción es de alrededor de 3,5 μM. ^{[ 21 ]} La dineína y la dinactina no se desplazan juntas en un gradiente de sacarosa , pero pueden ser inducidas a formar un complejo estable en presencia de los 400 aminoácidos N-terminales de Bicaudal D2 (BICD2), un adaptador de carga que une la dineína y la dinactina a vesículas derivadas del Golgi. ^{[ 22 ]} En presencia de BICD2, la dinactina se une a la dineína y la activa para moverse a largas distancias a lo largo de los microtúbulos. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

Una estructura de crio-EM de dineína, dinactina y BICD2 ^{[ 7 ]} mostró que la hélice enrollada de BICD2 recorre el filamento de dinactina. La cola de la dineína también se une al filamento Arp1, ubicándose en el sitio equivalente que la miosina utiliza para unirse a la actina. Todos los contactos entre la cola de la dineína y la dinactina involucran a BICD, lo que explica por qué es necesario unirlas. El complejo dineína/dinactina/BICD2 (DDB) también se ha observado, mediante microscopía electrónica de tinción negativa , en microtúbulos. Esto muestra que el extremo de unión a la carga (Rab6) de BICD2 se extiende a través del complejo de extremo puntiagudo en el extremo opuesto a los dominios motores de la dineína. ^{[ 25 ]}

La dinactina suele ser esencial para la actividad de la dineína ^{[ 1 ] [ 3 ]} y puede considerarse un "receptor de dineína" ^{[ 20 ]} que modula la unión de la dineína a los orgánulos celulares que se transportarán a lo largo de los microtúbulos . ^{[ 26 ] [ 27 ]} La dinactina también mejora la procesividad de la dineína citoplasmática ^{[ 28 ]} y de los motores de kinesina -2. ^{[ 29 ]} La dinactina está involucrada en varios procesos como la alineación cromosómica y la organización del huso ^{[ 30 ]} en la división celular . ^{[ 31 ]} La dinactina contribuye al enfoque del polo del huso mitótico a través de su unión a la proteína del aparato mitótico nuclear ( NuMA ). ^{[ 32 ] [ 33 ]} La dinactina también se dirige al cinetocoro a través de la unión entre DCTN2/dinamitina y zw10 y tiene un papel en la inactivación del punto de control del huso mitótico . ^{[ 34 ] [ 35 ]} Durante la prometafase, la dinactina también ayuda a dirigir la quinasa tipo polo 1 (Plk1) a los cinetocoros a través de la quinasa dependiente de ciclina 1 (Cdk1) fosforilada DCTN6/p27, que está involucrada en la unión adecuada de microtúbulos a cinetocoros y el reclutamiento de la proteína del punto de control del ensamblaje del huso Mad1 . ^{[ 19 ]} Además, se ha demostrado que la dinactina juega un papel esencial en el mantenimiento de la posición nuclear en Drosophila , ^{[ 36 ]} pez cebra ^{[ 37 ]} o en diferentes hongos . ^{[ 38 ] [ 39 ]} La dineína y la dinactina se concentran en la envoltura nuclear durante la profase y facilitan la ruptura de la envoltura nuclear a través de sus subunidades DCTN4/p62 y Arp11. ^{[ 16 ] [ 14 ]} La dinactina también es necesaria para el anclaje de microtúbulos en los centrosomas y la integridad de los centrosomas. ^{[ 40 ]} La desestabilización del grupo de dinactina del centrosoma también causa un centriolo G1 anormalseparación y entrada tardía en la fase S, lo que sugiere que la dinactina contribuye al reclutamiento de importantes reguladores del ciclo celular a los centrosomas. ^{[ 41 ]} Además del transporte de varios orgánulos en el citoplasma, la dinactina también une la kinesina II a los orgánulos. ^{[ 42 ]}

• proteína motora
• Dineína
• DCTN1
• Centractina

• "Un trastorno cerebral sugiere que un mecanismo común podría subyacer a muchas enfermedades neurodegenerativas" . 11 de enero de 2009.