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Articulo de referencia

glicosilfosfatidilinositol

Un dibujo más sencillo de un anclaje GPI, al que le faltan dos puentes EtNP en los grupos de manosa intermedios. Glicosilfosfatidilinositol ( pronunciación ⓘ ) o glicofosfatidil...

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Un dibujo más sencillo de un anclaje GPI, al que le faltan dos puentes EtNP en los grupos de manosa intermedios.

Glicosilfosfatidilinositol (pronunciaciónⓘ ) oglicofosfatidilinositol(GPI) es unfosfoglicéridoque puede unirse alextremo Cde unaproteínadurantela modificación postraduccional. Lasproteínas ancladas a GPIdesempeñan funciones clave en una amplia variedad de procesos biológicos. [ 1 ] El GPI está compuesto por unfosfatidilinositolunido a través de uncarbohidratos(glucosaminaymanosaunidas glucosídicamente alde inositol) y a través de unde etanolamina fosfato(EtNP) al aminoácido C-terminal de una proteína madura. Los dosácidos grasosdentro del grupo fosfatidilinositol hidrofóbico anclan la proteína a lamembrana celular.

Síntesis

Las proteínas glicosiladas (ancladas a GPI) contienen una secuencia señal que las dirige al retículo endoplasmático (RE). La proteína se inserta cotraduccionalmente en la membrana del RE mediante un translocador y se une a ella por su extremo C-terminal hidrofóbico; la mayor parte de la proteína se extiende hacia el lumen del RE. Posteriormente, la secuencia C-terminal hidrofóbica se escinde y se reemplaza por el anclaje GPI. A medida que la proteína avanza por la vía secretora , se transfiere mediante vesículas al aparato de Golgi y, finalmente, a la membrana plasmática, donde permanece unida a una monocapa de la membrana celular . Dado que la glicosilación es el único mecanismo de unión de estas proteínas a la membrana, la escisión del grupo por fosfolipasas dará como resultado la liberación controlada de la proteína de la membrana. Este último mecanismo se utiliza in vitro ; es decir, las proteínas de membrana liberadas de las membranas en ensayos enzimáticos son proteínas glicosiladas.

El residuo de inositol se modifica con palmitato o miristato en la posición 2 antes de la transferencia de manosa y etanolamina fosfato. [ 2 ] Este se elimina con mayor frecuencia poco después de su adición al extremo C de una proteína en el retículo endoplasmático; en células nucleadas, solo del 5 al 10 por ciento de las proteínas maduras ancladas a GPI retienen el marcador; sin embargo, en los eritrocitos , la mayoría de las proteínas ancladas a GPI están aciladas con miristato en el anclaje. [ 3 ] En Trypanosoma brucei , por el contrario, la actividad de la mannosiltransferasa no requiere la acilación del residuo de inositol [ 4 ] y, en consecuencia, los anclajes GPI no acilados se transfieren a la glicoproteína de superficie variante del parásito . [ 3 ]

Una visión más actualizada y completa es KEGG hsa00563 . Véase también Reactome R-HSA-162710.

Escisión

La fosfolipasa C (PLC) es una enzima conocida por escindir el enlace fosfoglicerol presente en las proteínas ancladas a GPI. El tratamiento con PLC provoca la liberación de proteínas unidas a GPI de la membrana celular externa, pero la acilación del residuo de inositol puede interferir con la escisión por PLC. [ 3 ] Se sabe que el marcador de células T Thy-1 y la acetilcolinesterasa , así como las fosfatasas alcalinas intestinal y placentaria , están unidas a GPI y se liberan mediante el tratamiento con PLC. Se cree que las proteínas unidas a GPI se localizan preferentemente en balsas lipídicas , lo que sugiere un alto grado de organización dentro de los microdominios de la membrana plasmática.

Deficiencias en la síntesis del anclaje GPI

En los humanos

Los defectos en la síntesis del anclaje GPI ocurren en enfermedades raras adquiridas como la hemoglobinuria paroxística nocturna (HPN) y enfermedades congénitas como el síndrome de hiperfosfatasia con retraso mental (HPMRS). En la HPN, un defecto somático en las células madre sanguíneas, que es necesario para la síntesis de GPI, resulta en un enlace GPI defectuoso del factor acelerador de la degradación (DAF) y CD59 en los glóbulos rojos . La causa más común de HPN son las mutaciones somáticas en el gen PIGA del cromosoma X. Sin embargo, también se ha informado un caso de HPN con una mutación de la línea germinal en el gen autosómico PIGT y un segundo golpe somático adquirido. [ 5 ] Sin estas proteínas unidas a la superficie celular, el sistema del complemento puede lisar la célula y se destruyen grandes cantidades de glóbulos rojos, lo que lleva a la hemoglobinuria . En pacientes con HPMRS, se han descrito mutaciones causantes de la enfermedad en los genes PIGV , PIGO , PGAP2 y PGAP3 .

En otras especies

Las glicoproteínas de superficie variables del protozoo de la enfermedad del sueño Trypanosoma brucei están unidas a la membrana plasmática mediante un anclaje GPI. [ 6 ]

Referencias

  1. ↑ Paulick MG, Bertozzi CR (julio de 2008). "El anclaje de glicosilfosfatidilinositol: una compleja estructura de anclaje de membrana para proteínas" . Biochemistry . 47 (27): 6991–7000 . doi : 10.1021/bi8006324 . PMC 2663890. PMID 18557633 .  
  2. ↑ Kinoshita T, Fujita M (2016). "Biosíntesis de proteínas ancladas a GPI: énfasis especial en la remodelación de lípidos GPI" . Journal of Lipid Research . 57 (1): 6– 24. doi : 10.1194/jlr.R063313 . PMC 4689344. PMID 26563290 .  
  3. 1 2 3 Chen R, Walter EI, Parker G, Lapurga JP, Millan JL, Ikehara Y, Udenfriend S, Medof ME (1998). "Transferencia de anclaje de glicofosfatidilinositol de mamíferos a proteínas y desacilación posttransferencia" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (16): 9512– 9517. Bibcode : 1998PNAS...95.9512C . doi : 10.1073/pnas.95.16.9512 . PMC 21369. PMID 9689111 .  
  4. ↑ Doerrler WT, Ye J, Falck JR, Lehrman MA (1996). "Acilación del glucosaminil fosfatidilinositol: una revisión" . The Journal of Biological Chemistry . 271 (43): 27031– 27038. doi : 10.1074/jbc.271.43.27031 . PMID 8900192 . 
  5. ↑ Krawitz PM, Höchsmann B, Murakami Y, Teubner B, Krüger U, Klopocki E, Neitzel H, Hoellein A, Schneider C, Parkhomchuk D, Hecht J, Robinson PN, Mundlos S, Kinoshita T, Schrezenmeier H (agosto de 2013). "Un caso de hemoglobinuria paroxística nocturna causada por una mutación germinal y una mutación somática en PIGT" . Blood . 122 (7): 1312–5 . doi : 10.1182/blood-2013-01-481499 . PMID 23733340 . 
  6. ↑ Grab DJ, Verjee Y. "Localización de una glicoproteína de superficie variable, la fosfatidilinositol-específica fosfolipasa-C, en Trypanosoma brucei brucei" . Depósito de documentos corporativos de la FAO . Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Archivado del original el 31 de agosto de 2018. Consultado el 29 de julio de 2013 .