Hispanopedia WikiMAFA (antígeno asociado a la función de los mastocitos) es una glicoproteína de membrana de tipo II , identificada por primera vez en la superficie de los mastocitos mucosos de rata de la línea RBL-2H3 . Más recientemente, se han descubierto homólogos humanos y murinos de MAFA , que también se expresan (o solo se expresan) en las células NK y T. [ 1 ] MAFA está estrechamente relacionada con los receptores Fcɛ de tipo 1 no solo en los mastocitos mucosos de humanos y ratones, sino también en los mastocitos serosos de estos mismos organismos. [ 2 ]
Tiene la capacidad de funcionar como un canal para iones de calcio, además de interactuar con otros receptores para inhibir ciertos procesos celulares. Su función se basa en su estructura especializada, que contiene numerosos motivos y secuencias específicos que permiten que sus funciones se lleven a cabo. [ 3 ]
Descubrimiento
Descubrimiento experimental
MAFA fue descubierto inicialmente por Enrique Ortega e Israel Pecht en 1988 mientras estudiaban los receptores Fcɛ de tipo 1 (FcɛRI) y los canales de Ca2 + desconocidos que permitían que estos receptores funcionaran en la membrana celular. Ortega y Pecht experimentaron utilizando una serie de anticuerpos monoclonales en la línea celular RBL-2H3 de mastocitos de rata. Durante la experimentación, buscando un anticuerpo específico que provocara una respuesta, se demostró que el anticuerpo monoclonal G63 inducía una respuesta al inhibir las secreciones celulares vinculadas a los receptores FcɛRI en estos mastocitos de la mucosa de rata. El anticuerpo G63 se unía a una proteína receptora de membrana específica, lo que provocaba el proceso de inhibición. Específicamente, la inhibición se producía mediante el entrecruzamiento de glicoproteínas y anticuerpos G63 , deteniendo así los procesos de formación de mediadores de la inflamación, la entrada de Ca2+ en la célula y la hidrólisis de fosfatidilinositoles. Esto causaba una inhibición bioquímica de la respuesta normal de FcɛRI. La proteína receptora identificada fue aislada y estudiada, observándose que, al ser reticulada, experimentaba un cambio conformacional que localizaba los receptores FcɛRI. Basándose en estos resultados, Ortega y Pecht denominaron a esta proteína recién descubierta antígeno asociado a la función de los mastocitos, o MAFA por sus siglas en inglés. [ 2 ]
Estructura y codificación
Estructura de las proteínas
Estructura general
Se dice que MAFA es una glicoproteína de membrana de tipo II, lo que significa que su extremo N se orienta hacia el citosol, mientras que su extremo C se orienta hacia el medio extracelular. La proteína tiene 188 aminoácidos de longitud y posee regiones hidrofóbicas e hidrofílicas dentro de estos aminoácidos. La proteína MAFA pesa entre 28 y 40 kilodaltons y puede existir como monómero u homodímero en diversas especies, como se observa en los resultados de SDS-PAGE , que muestran dos bandas anchas correspondientes a estas dos formas. [ 2 ] La secuencia polipeptídica central de MAFA pesa aproximadamente 19 kilodaltons; sin embargo, gran parte de este peso proviene de los oligosacáridos unidos a N que se encuentran en la proteína. Esta glicosilación intensa es común entre las glicoproteínas de membrana de tipo II y es fundamental tanto para su estructura como para su función. La variación en los niveles de glicosilación desempeña un papel importante en las propiedades de las proteínas MAFA, por lo que la proteína debe ser sintetizada y modificada adecuadamente para tener plena funcionalidad. [ 4 ]
región CRD
El extremo C-terminal de MAFA contiene 114 aminoácidos y posee una región distintiva denominada dominio de reconocimiento de carbohidratos (CRD, por sus siglas en inglés). Esta región, como su nombre indica, es donde se reconocen y unen a la proteína diversos carbohidratos y moléculas de señalización. El CRD está presente en muchas otras glicoproteínas de eucariotas superiores. Se caracteriza por una secuencia conservada de 15 aminoácidos que incluye: dos residuos de glicina, dos de leucina , cinco de triptófano y seis de cisteína. Estos residuos contribuyen a la formación de diversos motivos mediante sus interacciones, incluyendo los motivos WIGL y CYYF. [ 4 ]
Dominio intracelular
Además de secuencias especializadas en los extremos N y C, el dominio intracelular de esta proteína contiene una secuencia especializada denominada secuencia SIYSTL, cuyo nombre corresponde a las abreviaturas de una letra de los aminoácidos de sus residuos. [ 5 ] Todos los aminoácidos de esta secuencia son polares y se consideran parte del motivo inhibidor basado en tirosina del inmunorreceptor (ITM) . Este ITIM permite que la proteína receptora MAFA no solo se considere una glicoproteína de tipo II, sino que también se clasifique como un receptor inhibidor. [ 5 ]
Codificación genética
Codificación transcripcional y traduccional
Al igual que otras proteínas, la MAFA experimenta transcripción seguida de traducción y modificaciones postraduccionales en el RE y el Golgi. La región codificante genómica de esta proteína consta de 13 kilobytes de información genética con cinco exones separados por cuatro intrones en el gen. De estos cinco exones, tres se utilizan para codificar la región CRD mencionada anteriormente. Este gen también está regulado por una región promotora corriente arriba , ubicada 664 pares de bases antes del primer nucleótido de la proteína. Como otras proteínas, el gen se copia en múltiples puntos de inicio y se ensambla en un transcrito de ARNm . [ 6 ]
Empalme alternativo
Después de que el código se transcribió a ARNm, también se descubrió que la cadena MAFA sufría un empalme alternativo que ha permitido que se traduzcan varias formas de la proteína MAFA y ha dado lugar a muchas de las variaciones previamente mencionadas. Una forma de este código elimina la porción transmembrana de la proteína MAFA y hace que se produzca una versión soluble, siendo única para esta proteína y ha permitido a los científicos aplicar esta idea de empalme alternativo también a otras proteínas transmembrana de los mastocitos. [ 4 ] Una vez traducida, la proteína entra en las vías celulares adecuadas desde el RE al Golgi y finalmente a la membrana celular, donde se integra y comienza su funcionalidad.
Función
Funcionalidad del canal
Como descubrieron Ortega y Pecht, una de las funciones principales de MAFA es actuar como canal de Ca²⁺, como se observó en su experimento de inhibición de Ca²⁺ cuando el anticuerpo G63 se unió a la región receptora de MAFA. Además, debido a que es una glicoproteína de membrana de tipo II y a su capacidad para cambiar de conformación y permitir la entrada de diferentes cantidades de calcio a la célula, MAFA también funciona como molécula receptora y puede inhibir diversos procesos en los mastocitos. Específicamente, esta inhibición se debe en parte al motivo SIYSTL en el extremo C-terminal de la proteína, que se encuentra en la matriz extracelular. Este motivo es denso en residuos de tirosina, algunos de los cuales están fosforilados. La fosforilación de estos residuos desempeña un papel fundamental al permitir que MAFA inhiba diferentes procesos bioquímicos. [ 4 ]
Agrupación
FcɛRI
La proteína MAFA también interactúa significativamente con los receptores FcɛRI mediante la formación de agregados y balsas lipídicas dentro de la membrana celular. Al formar estas estructuras agregadas, la conformación de MAFA cambia, impidiendo su interacción completa con los receptores FcɛRI y, por lo tanto, su unión con los anticuerpos monoclonales G63, lo que dificulta su difusión a través de la membrana. Junto con la inhibición de la función de MAFA, también se inhibe el receptor FcɛRI, lo que significa que, incluso si un estímulo se uniera a su receptor, este no causaría la hidrólisis de fosfatidilinositoles como lo hace normalmente. [ 3 ] Por consiguiente, al formar estos grandes cúmulos, se inhibe tanto la función de MAFA como la de los receptores FcɛRI, lo que puede conducir a una mayor inhibición de los procesos de señalización celular dentro de la célula. Incluso cuando no se induce una fuerte interacción entre MAFA y FcɛRI, la membrana del mastocito presenta interacciones naturales entre estos dos receptores que dan lugar a la presencia de pequeñas cantidades de complejos MAFA-FcɛRI sin grandes cambios en sus funciones. [ 6 ] El mecanismo específico por el cual MAFA y FcɛRI interactúan y se agregan aún no se ha descubierto. [ 4 ]
ciclo celular
Además de interactuar con otras proteínas, MAFA puede formar agregados que consisten únicamente en sí misma, los cuales son inducidos ya sea por el anticuerpo monoclonal G63, que estuvo involucrado en su descubrimiento, o por partes del anticuerpo F(ab')2 que se unen a su complejo extracelular. Al formar estos grupos MAFA, se descubrió que causa la inhibición de los procesos del ciclo celular y previene la mitosis o la replicación del ADN . [ 5 ] Específicamente, esta formación causa un aumento en la fosforilación de tirosina de varias ciclinas y proteínas involucradas en el ciclo celular. Las dos proteínas principales que se fosforilan son p62 DOK y la inositol fosfatasa SHIP, y esto causa un cambio adicional en los procesos posteriores en los que participan estas proteínas. Para p62 DOK , el proceso de fosforilación hace que tenga un aumento en su unión a RasGAP , que funciona para inhibir la función de la proteína Ras al causar que se produzca la actividad GTPasa y que se una GDP, lo que inhibe la funcionalidad de Ras. Al inhibir Ras, también se detiene la promoción posterior de la transcripción del ADN, que incluye algunas proteínas del ciclo celular. [ 5 ] En el caso de la fosfatasa de inositol SHIP, la fosforilación provocó un aumento en la cantidad de unión a Shc , que normalmente se encuentra unida a Sos1 durante el ciclo celular. Tanto Sos1 como SHIP se unen a Shc de forma competitiva y, al aumentar su afinidad por Shc durante la fosforilación, la unión de Sos1 disminuye considerablemente. Esta relación sugiere que la disminución de la unión de Sos1 también está asociada con la detención del ciclo celular, aunque aún no se ha descubierto el mecanismo por el cual ocurre esta inhibición. [ 5 ]
Formas alternativas
MAFA también puede existir en múltiples formas debido al empalme alternativo y una de estas formas es una versión soluble de la proteína donde su porción transmembrana no fue traducida ni modificada. Esta forma de MAFA puede difundirse fuera de la membrana celular y hacia la matriz extracelular sin ser degradada o descompuesta por los lisosomas, lo que significa que cumple una función dentro de las células humanas. El grado de glicosilación junto con la función específica de estas proteínas aún está por descubrirse, pero se hipotetiza que desempeñan un papel importante en ayudar a mantener los niveles de calcio, además de limitar la formación de mediadores de la inflamación dentro de estos mastocitos. [ 1 ] Mucho sobre estas formas alternativas aún está por descubrirse.
Referencias
- 1 2 Abramson; Jakub Abramson; Rong Xu; Israel Pecht (septiembre de 2002). "Un receptor inhibidor inusual: el antígeno asociado a la función de los mastocitos (MAFA)". Inmunología molecular . 38 ( 16– 18): 1307– 1313. doi : 10.1016/S0161-5890(02)00080-9 . PMID 12217400 .
- 1 2 3 Ortega E, Schneider H, Pecht I. Posibles interacciones entre el receptor Fc épsilon y un nuevo antígeno asociado a la función de los mastocitos. Int Immunol. 1991 abr;3(4):333-42. doi: 10.1093/intimm/3.4.333. PMID 1831652.
- 1 2 Bocek P Jr, Guthmann MD, Pecht I. Análisis de los genes que codifican el antígeno asociado a la función de los mastocitos y sus transcritos de empalme alternativo. J Immunol. 1 de abril de 1997;158(7):3235-43. PMID 9120279.
- 1 2 3 4 5 Xu R, Pecht I. El antígeno asociado a la función de los mastocitos, un nuevo miembro de la familia ITIM. Curr Top Microbiol Immunol. 1999;244:159-68. doi: 10.1007/978-3-642-58537-1_14. PMID 10453658.
- 1 2 3 4 5 Abramson J, Pecht I. La agrupación del antígeno asociado a la función de los mastocitos (MAFA) conduce a la fosforilación de tirosina de p62Dok y SHIP y afecta el ciclo celular de RBL-2H3. Immunol Lett. 3 de junio de 2002;82(1-2):23-8. doi: 10.1016/s0165-2478(02)00013-5. PMID 12008030.
- 1 2 Song, Jinming; Hagen, Guy; Smith, Steven ML; Roess, Deborah A.; Pecht, Israel; Barisas, B. George (2002). "Interacciones del antígeno asociado a la función de los mastocitos con el receptor Fcepsilon tipo I". Inmunología molecular . 38 ( 16– 18): 1315– 1321. doi : 10.1016/s0161-5890(02)00081-0 . ISSN 0161-5890 . PMID 12217401 .
- Biología celular