motivo FFAT

Un motivo FFAT (FFAT es un acrónimo de dos fenilalaninas (FF) en un tracto ácido ^{[ nb 1 ]} ) es un motivo de secuencia de proteínas de seis aminoácidos definidos más residuos vecinos que se une a proteínas de la familia de proteínas VAP . ^{[ 1 ]}

El motivo clásico FFAT se definió a partir del hallazgo de la secuencia EFFDAxE en 16 proteínas citoplasmáticas eucariotas diferentes (donde E = glutamato, F = fenilalanina, D = aspartato, A = alanina, x = cualquier aminoácido, según el código de aminoácidos de una sola letra (véase la Tabla de abreviaturas y propiedades estándar de aminoácidos ) . En todos los casos, la secuencia central está rodeada por regiones ricas en ácidos D y E (por lo tanto, cargadas negativamente), y también en residuos que pueden adquirir carga negativa por fosforilación (S y T – serina y treonina). Este es el Tracto Ácido del nombre FFAT, y se encuentra principalmente en el extremo amino del motivo central, pero también se extiende en cierta medida hacia el extremo carboxilo . Además, esta región inmediata está casi completamente desprovista de residuos básicos (K y R – lisina y arginina).

El hallazgo de estas secuencias por sí solo implicaba una importante relación funcional, ya que 13 de las 16 proteínas compartían la misma función general: son proteínas de transferencia de lípidos (LTP). Estos incluyen varios homólogos de la proteína de unión a oxiesteroles ( OSBP) , tanto en humanos como en levadura de panadería , así como la proteína de transferencia de ceramida ( CERT ) – anteriormente conocida como proteína de unión al antígeno de Goodpasture ( GPBP ) o proteína de unión a colágeno tipo IV alfa-3 ( COL4A3BP ), y Nir2 / RdgB . La importancia de esto se vio reforzada por el hallazgo vinculado en un estudio de proteómica publicado en Nature , donde las tres proteínas en levadura de panadería con motivos FFAT (Osh1p/Swh1p, Osh2p y Opi1p) estaban en complejos proteicos que contienen Scs2p, el homólogo de levadura de panadería de VAPA y VAPB . ^{[ 2 ]} También se habían reportado complejos entre OSBP y VAPA . ^{[ 3 ]}

Esto llevó a una hipótesis simple de que VAP se une directamente a los motivos FFAT, lo cual fue probado mediante interacción bioquímica entre componentes purificados, ^{[ 1 ]} y posteriormente confirmado por análisis estructural de complejos VAP-FFAT, tanto por cristalografía de rayos X ^{[ 4 ]} como por RMN . ^{[ 5 ]} El estudio de cristalografía indicó que las partes de FFAT que interactúan más fuertemente con VAP fueron F2 y A5, cada una uniéndose en bolsillos altamente conservados en el dominio principal de la proteína del esperma de VAP, que tiene una gran zona electropositiva cercana. El estudio de RMN indicó un proceso de "lanzamiento de mosca", en el cual una interacción electrostática débil no específica entre VAP y el tracto ácido precede a la interacción de alta afinidad más específica con EFFDAxE.

Los humanos poseen tres VAP : VAPA , VAPB y MOSPD2 . ^{[ 6 ]} Todas ellas comparten un dominio proteico principal conservado en el citoplasma , anclado a la membrana del retículo endoplasmático mediante un conector en gran medida desestructurado que conduce a un dominio transmembrana . Además, MOSPD2 posee en su extremo amino un dominio de transferencia de lípidos perteneciente a la familia de dominios CRAL/TRIO . El principal homólogo en levaduras es Scs2p, que presenta la misma arquitectura de dominios que VAPA y VAPB , y también es una proteína de membrana integral del retículo endoplasmático . ^{[ 7 ]}

Muchas de las proteínas con motivos FFAT no se conocían previamente por dirigirse al retículo endoplasmático , con la excepción de OSBP , ^{[ 3 ]} y PITPNM1 (cuyo homólogo en la mosca se llama RdgB ). ^{[ 8 ]} En cambio, se conocía su localización en otros sitios, especialmente en la red trans- Golgi ( OSBP , Osh1p y CERT ) y la membrana plasmática (Osh2p, Osh3p). El descubrimiento de que estas proteínas también se dirigían al retículo endoplasmático condujo a un análisis mucho más detallado de su localización y reveló que todas las proteínas de transferencia de lípidos que contienen FFAT están presentes tanto en el retículo endoplasmático como en su otra diana ( red trans-Golgi o membrana plasmática ) al mismo tiempo, lo que solo puede lograrse mediante su localización en sitios de contacto de membrana . Este descubrimiento ha resultado ser aplicable a muchas otras proteínas de transferencia de lípidos , incluso a aquellas que no contienen motivos FFAT. Esto sugiere fuertemente que el tráfico de lípidos intracelulares tiene lugar a través de sitios de contacto de membrana .

Desde el inicio de la definición original y altamente restringida (EFFDAxE), ya era evidente que otros aminoácidos podían sustituir en ciertas posiciones en los motivos FFAT de otros homólogos de OSBP , CERT y PITPNM1 , en particular Y (tirosina) en lugar de F en las posiciones 2 y más aún en la 3, también H (histidina) en la posición 3, y C (cisteína) o V (valina) en la posición 5. ^{[ 1 ]} Se utilizó un motivo sustituido para la estructura cristalina. ^{[ 4 ]} Posteriormente, se han encontrado otras proteínas en variantes de motivos FFAT con residuos bastante divergentes, incluyendo K (lisina) en la posición 3 en protrudina. ^{[ 9 ]} Se intentó clasificar las secuencias similares a FFAT puntuando las sustituciones en las 6 posiciones del motivo central y el número de residuos ácidos cercanos (DEST). ^{[ 10 ]} Se describieron motivos variantes similares a FFAT en más de 10 proteínas nuevas, en particular en las proteínas de anclaje de la cinasa A (AKAP) AKAP3 y AKAP11 que sirven de andamiaje para la proteína cinasa A y muchos interactores. Este hallazgo se ha confirmado posteriormente al encontrar varios miembros de la familia AKAP y de la familia de la proteína cinasa A en complejos proteicos con VAPB . ^{[ 11 ]} Esto indica que la señalización de cAMP es otra actividad celular que involucra moléculas pequeñas y que se regula en los sitios de contacto de la membrana , junto con el tráfico de lípidos e iones de calcio .

Investigaciones recientes revelaron dos nuevos motivos similares a FFAT: fosfo-FFAT y FFNT (dos fenilalaninas (FF) en un tracto neutro). Los motivos fosfo-FFAT contienen una serina (S) o treonina (T) en la posición 4 en lugar de aspartato (D), que se fosforila para interactuar con VAPA y VAPB. ^{[ 12 ]} A diferencia de los motivos FFAT y fosfo-FFAT, los motivos FFNT interactúan principalmente con MOSPD1 y MOSPD3 , dos homólogos de VAPA, VAPB y MOSPD2. ^{[ 13 ]}

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