La aspartato aminotransferasa mitocondrial es una enzima que en humanos está codificada por el gen GOT2 . La glutamato-oxalacetato transaminasa es una enzima dependiente del fosfato de piridoxal que existe en formas mitocondriales citoplasmática y de membrana interna , GOT1 y GOT2, respectivamente. GOT participa en el metabolismo de los aminoácidos y en el ciclo de la urea y del ácido tricarboxílico . Además, GOT2 es un participante importante en el ciclo del malato-aspartato , que es un paso del citosol a las mitocondrias . Las dos enzimas son homodiméricas y muestran una homología cercana. [ 5 ] Se ha observado que GOT2 tiene un papel en la proliferación celular , especialmente en términos de crecimiento tumoral .
Estructura
GOT2 es un dímero que contiene dos subunidades idénticas con regiones superpuestas. La parte superior y los lados de la enzima están formados por hélices , mientras que la parte inferior está formada por láminas beta y bucles en horquilla extendidos. La subunidad en sí se puede clasificar en cuatro partes diferentes: un dominio grande, que se une al piridoxal-P, un dominio pequeño, un brazo N2 - terminal y un puente entre los dos dominios, formado por los residuos 48-75 y 301-358. [ 6 ] Prácticamente ubicua en las células eucariotas , la secuencia de ácido nucleico y proteína de GOT2 está altamente conservada, y sus regiones reguladoras 5' en el ADN genómico se asemejan a las de los genes constitutivos típicos, por ejemplo, porque carecen de una caja TATA . [ 7 ] El gen GOT2 también se encuentra en 16q21 y tiene 10 exones . [ 5 ]
Función
Para producir la energía necesaria para las actividades cotidianas, nuestro cuerpo necesita pasar por el proceso de glucólisis , que descompone la glucosa en piruvato . En esta vía, una parte muy importante es la reducción de NAD + a NADH y luego la rápida oxidación de NADH de nuevo a NAD + . La fase de oxidación ocurre principalmente en las mitocondrias como parte de la cadena de transporte de electrones , pero la transferencia de NADH a las mitocondrias desde el citosol es imposible, debido a la impermeabilidad de la membrana mitocondrial interna al NADH. Por lo tanto, se necesita el sistema de transporte de malato-aspartato para transferir equivalentes reductores a través de la membrana mitocondrial para la producción de energía. GOT2 y otra enzima, MDH , son esenciales para el funcionamiento del sistema de transporte. GOT2 convierte el oxalacetato en aspartato por transaminación . Este aspartato, así como el alfa-cetoglutarato, regresan al citosol, donde se convierten de nuevo en oxalacetato y glutamato, respectivamente. [ 8 ]
Otra función de GOT2 es que se cree que transamina la quinurenina en ácido quinurénico (KYNA) en el cerebro . Se piensa que el KYNA producido por GOT2 es un factor importante en la patología cerebral . Se sugiere que el KYNA sintetizado por GOT2 podría constituir una característica común y mecanísticamente relevante de la neurotoxicidad causada por venenos mitocondriales, como la rotenona, el malonato , el 1-metil-4-fenilpiridinio y el ácido 3-nitropropiónico . [ 9 ]
Importancia clínica
En casi todas las células cancerosas, se ha observado que la glucólisis se encuentra altamente elevada para satisfacer sus mayores necesidades de energía, biosíntesis y redox . Por lo tanto, el sistema de transporte de malato-aspartato promueve la transferencia neta de NADH citosólico a las mitocondrias para asegurar una alta tasa de glucólisis en diversas líneas celulares cancerosas. En un estudio realizado en 2008, se descubrió que la inhibición del sistema de transporte de malato-aspartato afectaba el proceso de glucólisis y reducía significativamente la proliferación de células de adenocarcinoma de mama . Además, se ha informado que la inactivación de GOT2 y GOT1 también inhibe la proliferación celular y la formación de colonias en líneas celulares de cáncer de páncreas , lo que sugiere que la enzima GOT es esencial para mantener una alta tasa de glucólisis que sustenta el rápido crecimiento de las células tumorales. Asimismo, tanto la glucosa como la glutamina aumentan la acetilación de GOT2 3K en células PANC-1 , y esta acetilación desempeña un papel fundamental en la coordinación de la captación de glucosa y glutamina para proporcionar energía y sustentar la proliferación celular y el crecimiento tumoral. Esto implica que la inhibición de la acetilación de GOT2 3K podría merecer ser explorada como un agente terapéutico , especialmente para el cáncer de páncreas. [ 8 ]
Las mutaciones en este gen se han asociado con una encefalopatía infantil de inicio temprano . [ 10 ]
Interacciones
Se ha observado que GOT2 interactúa con:
Mapa interactivo de la ruta
Haz clic en genes, proteínas y metabolitos a continuación para acceder a los artículos correspondientes. [ § 1 ]
- ^ El mapa interactivo de la ruta metabólica se puede editar en WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534" .
Referencias
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Lecturas adicionales
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- Genes en el cromosoma 16 humano
- Proteínas mitocondriales
