Articulo de referencia

receptor de inositol trifosfato

El receptor de inositol trifosfato ( InsP3R ) es un complejo de glicoproteínas de membrana que actúa como un canal de Ca²⁺ activado por inositol trifosfato (InsP3). El InsP3R es...

El receptor de inositol trifosfato ( InsP3R ) es un complejo de glicoproteínas de membrana que actúa como un canal de Ca²⁺ activado por inositol trifosfato (InsP3). El InsP3R es muy diverso entre los organismos y es necesario para el control de procesos celulares y fisiológicos, incluyendo la división celular, la proliferación celular, la apoptosis, la fecundación, el desarrollo, el comportamiento, el aprendizaje y la memoria. [ 2 ] El receptor de inositol trifosfato representa un segundo mensajero dominante que conduce a la liberación de Ca²⁺ de los depósitos intracelulares. Existe una fuerte evidencia que sugiere que el InsP3R desempeña un papel importante en la conversión de estímulos externos en señales intracelulares de Ca²⁺ caracterizadas por patrones complejos en relación con el espacio y el tiempo, como ondas y oscilaciones de Ca²⁺ . [ 3 ]

Descubrimiento

El receptor InsP3 fue purificado por primera vez del cerebelo de rata por los neurocientíficos Surachai Supattapone y Solomon Snyder en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. [ 4 ]

El ADNc del receptor de InsP3 fue clonado por primera vez en el laboratorio de Katsuhiko Mikoshiba. La secuencia inicial se reportó como una proteína desconocida enriquecida en el cerebelo llamada P400. [ 5 ] El gran tamaño de este marco de lectura abierto indicó un peso molecular similar al de la proteína purificada bioquímicamente, y poco después se confirmó que la proteína p400 era, de hecho, el receptor de inositol trisfosfato. [ 6 ]

Distribución

El receptor tiene una amplia distribución tisular, pero es especialmente abundante en el cerebelo . La mayoría de los InsP3R se encuentran integrados en el retículo endoplasmático .

Estructura

Varias estructuras cristalográficas de rayos X [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] y criomicroscópicas electrónicas (crio-EM) [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] de IP3R de ratón, rata y humano han definido la arquitectura general del canal. El ensamblaje simétrico C4 de 1,2 MDa consta de un dominio transmembrana (TMD) incrustado en el RE en un plegamiento de canal catiónico de 6 transmembranas (6TM) con intercambio de dominios que está cubierto por un gran dominio citosólico (CD). De esta manera, los IP3R comparten una homología significativa con los RyR, mucho más grandes y distantemente relacionados. [ 17 ] El CD contiene todos los sitios de unión de ligandos conocidos, incluyendo el sitio de unión de IP 3 , dos sitios de unión de Ca 2+ , un sitio de unión de nucleótido de adenina y un pliegue de dedo C 2 H 2 Zn 2+ . Se ha definido un panorama conformacional completo dependiente de Ca 2+ mediante crio-EM. [ 18 ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Bosanac I, Yamazaki H, Matsu-Ura T, Michikawa T, Mikoshiba K, Ikura M (enero de 2005). "Estructura cristalina del dominio supresor de unión al ligando del receptor de inositol 1,4,5-trifosfato tipo 1" . Molecular Cell . 17 (2): 193–203 . doi : 10.1016/j.molcel.2004.11.047 . PMID  15664189 .
  2. ^ Bosanac I, Alattia JR, Mal TK, Chan J, Talarico S, Tong FK, et al. (diciembre de 2002). "Estructura del núcleo de unión del receptor de inositol 1,4,5-trifosfato en complejo con su ligando". Nature . 420 ( 6916): 696– 700. Bibcode : 2002Natur.420..696B . doi : 10.1038/nature01268 . PMID 12442173. S2CID 4422308 .  
  3. ^ Yoshida Y, Imai S (junio de 1997). "Estructura y función del receptor de inositol 1,4,5-trifosfato" . Japanese Journal of Pharmacology . 74 (2): 125– 137. doi : 10.1254/jjp.74.125 . PMID 9243320 . 
  4. ^ Supattapone S, Worley PF, Baraban JM, Snyder SH (enero de 1988). "Solubilización, purificación y caracterización de un receptor de inositol trifosfato" . The Journal of Biological Chemistry . 263 (3): 1530– 1534. doi : 10.1016/S0021-9258(19)57336-7 . PMID 2826483 . 
  5. ^ Furuichi T, Yoshikawa S, Mikoshiba K (julio de 1989). "Secuencia de nucleótidos del ADNc que codifica la proteína P400 en el cerebelo del ratón" . Nucleic Acids Research . 17 (13): 5385– 5386. doi : 10.1093/nar/17.13.5385 . PMC 318125. PMID 2762133 .  
  6. ^ Furuichi T, Yoshikawa S, Miyawaki A, Wada K, Maeda N, Mikoshiba K (noviembre de 1989). "Estructura primaria y expresión funcional de la proteína P400 de unión al inositol 1,4,5-trifosfato". Nature . 342 ( 6245): 32– 38. Bibcode : 1989Natur.342...32F . doi : 10.1038/342032a0 . PMID 2554142. S2CID 1781700 .  
  7. ^ Bosanac I, Alattia JR, Mal TK, Chan J, Talarico S, Tong FK, et al. (diciembre de 2002). "Estructura del núcleo de unión del receptor de inositol 1,4,5-trifosfato en complejo con su ligando". Nature . 420 ( 6916): 696– 700. Bibcode : 2002Natur.420..696B . doi : 10.1038/nature01268 . PMID 12442173. S2CID 4422308 .  
  8. ^ Lin CC, Baek K, Lu Z (septiembre de 2011). "Estructuras cristalinas en estado libre y unidas a InsP₃ del dominio de unión al ligando de un receptor de InsP₃" . Nature Structural & Molecular Biology . 18 (10): 1172– 1174. doi : 10.1038/nsmb.2112 . PMC 3242432. PMID 21892169 .  
  9. ^ Seo MD, Velamakanni S, Ishiyama N, Stathopulos PB, Rossi AM, Khan SA, et al. (enero de 2012). " Conservación estructural y funcional de dominios clave en los receptores de InsP3 y rianodina" . Nature . 483 (7387): 108–112 . Bibcode : 2012Natur.483..108S . doi : 10.1038/nature10751 . PMC 3378505. PMID 22286060 .  
  10. ^ Fan G, Baker ML, Wang Z, Baker MR, Sinyagovskiy PA, Chiu W, et al. (noviembre de 2015). " Mecanismo de activación de los canales InsP3R revelado por criomicroscopía electrónica" . Nature . 527 (7578): 336– 341. Bibcode : 2015Natur.527..336F . doi : 10.1038/nature15249 . PMC 4804758. PMID 26458101 .  
  11. ^ Paknejad N, Hite RK (agosto de 2018). "Base estructural para la regulación de los receptores de inositol trifosfato por Ca 2+ e IP 3 " . Nature Structural & Molecular Biology . 25 (8): 660– 668. doi : 10.1038/s41594-018-0089-6 . PMC 6082148 . PMID 30013099 .  
  12. ^ Fan G, Baker MR, Wang Z, Seryshev AB, Ludtke SJ, Baker ML, Serysheva II (diciembre de 2018). "La crio-EM revela la alostería inducida por ligando subyacente a la activación del canal InsP 3 R " . Cell Research . 28 (12): 1158– 1170. doi : 10.1038/s41422-018-0108-5 . PMC 6274648. PMID 30470765 .  
  13. ^ Azumaya CM, Linton EA, Risener CJ, Nakagawa T, Karakas E (febrero de 2020). "La estructura por crio-EM del receptor de inositol trifosfato de tipo 3 humano revela la presencia de un péptido de auto-unión que actúa como antagonista" . The Journal of Biological Chemistry . 295 (6): 1743– 1753. doi : 10.1074/jbc.RA119.011570 . PMC 7008357. PMID 31915246 .  
  14. ^ Baker MR, Fan G, Seryshev AB, Agosto MA, Baker ML, Serysheva II (mayo de 2021). "Estructura por crio-EM del canal IP 3 R tipo 1 en una bicapa lipídica" . Communications Biology . 4 (1) 625. doi : 10.1038/s42003-021-02156-4 . PMC 8149723. PMID 34035440 .  
  15. ^ Schmitz EA, Takahashi H, Karakas E (marzo de 2022). "Base estructural para la activación y el control de los receptores IP3" . Nature Communications . 13 ( 1) 1408. Bibcode : 2022NatCo..13.1408S . doi : 10.1038/s41467-022-29073-2 . PMC 8930994. PMID 35301323 .  
  16. ^ Fan G, Baker MR, Terry LE, Arige V, Chen M, Seryshev AB, et al. (noviembre de 2022). "Movimientos conformacionales y unión de ligandos subyacentes a la activación y regulación en el canal IP 3 R" . Nature Communications . 13 (1) 6942. Bibcode : 2022NatCo..13.6942F . doi : 10.1038/ s41467-022-34574-1 . PMC 9663519. PMID 36376291 .  
  17. ^ Woll KA, Van Petegem F (enero de 2022). "Canales de liberación de calcio: estructura y función de los receptores IP 3 y los receptores de rianodina" . Physiological Reviews . 102 (1): 209– 268. doi : 10.1152/physrev.00033.2020 . PMID 34280054. S2CID 236141016 .  
  18. ^ Paknejad, Navid; Sapuru, Vinay; Hite, Richard K. (2023-10-28). "La titulación estructural revela el panorama conformacional dependiente de Ca2+ del receptor de IP3" . Nature Communications . 14 (1): 6897. doi : 10.1038/s41467-023-42707-3 . ISSN 2041-1723 . PMC 10613215. PMID 37898605 .   
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