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Articulo de referencia

MAP1LC3B

La proteína 1A/1B de cadena ligera 3B asociada a microtúbulos (en adelante, LC3 ) es una proteína codificada en humanos por el gen MAP1LC3B . [ 5 ] LC3 es una proteína central e...

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La proteína 1A/1B de cadena ligera 3B asociada a microtúbulos (en adelante, LC3 ) es una proteína codificada en humanos por el gen MAP1LC3B . [ 5 ] LC3 es una proteína central en la vía de la autofagia, donde participa en la selección del sustrato autofágico y la biogénesis del autofagosoma . LC3 es el marcador más utilizado de autofagosomas. [ 6 ]

Descubrimiento

LC3 fue identificada originalmente como una proteína asociada a microtúbulos en el cerebro de rata. [ 7 ] Sin embargo, posteriormente se descubrió que la función principal de LC3 es la autofagia , un proceso que implica la degradación masiva de componentes citoplasmáticos.

La familia de proteínas ATG8

MAP1LC3B pertenece a la familia de proteínas ATG8 , altamente conservada . Las proteínas ATG8 están presentes en todos los organismos eucariotas conocidos . La familia ATG8 animal comprende tres subfamilias: (i) proteína 1 de cadena ligera 3 asociada a microtúbulos (MAP1LC3); (ii) potenciador de la ATPasa asociada al aparato de Golgi de 16 kDa (GATE-16); y (iii) proteína asociada al receptor del ácido γ-aminobutírico ( GABARAP ). MAP1LC3B es uno de los cuatro genes de la subfamilia MAP1LC3 (los otros incluyen MAP1LC3A , MAP1LC3C y MAP1LC3B2 ). [ 8 ]

Función

LC3 citoplasmático

El extremo C-terminal de LC3 recién sintetizado es hidrolizado por una proteasa de cisteína llamada ATG4B , exponiendo Gly120, denominada LC3-I. [ 9 ] LC3-I, a través de una serie de reacciones similares a la ubiquitina que involucran a las enzimas ATG7 , ATG3 y ATG12 - ATG5 - ATG16 , se conjuga con el grupo de cabeza del lípido fosfatidiletanolamina . [ 10 ] Se cree que la forma modificada lipídica de LC3, denominada LC3-II, está involucrada en eventos de expansión y fusión de la membrana del autofagosoma. [ 11 ] Sin embargo, el papel exacto de LC3 en la vía autofágica todavía está en discusión, y la cuestión de si LC3 es necesaria para la autofagia es objeto de debate ya que la inactivación de MAP1LC3B es compensada por los otros miembros de la subfamilia MAP1LC3. Estudios previos demostraron que los ratones knockout de MAP1LC3B se desarrollan normalmente, posiblemente debido a un mecanismo compensatorio entonces desconocido. [ 12 ] Sin embargo, trabajos posteriores demostraron que LC3 es necesario para la autofagia al regular negativamente simultáneamente a todos los miembros de la subfamilia MAP1LC3. [ 13 ] Mientras que otro estudio argumenta que la reducción de MAP1LC3 no afecta la autofagia masiva, mientras que sus miembros de la familia GABARAP son cruciales para el proceso. [ 14 ] LC3 también funciona, junto con los receptores de autofagia (por ejemplo, SQSTM1 ), en la captura selectiva de carga para la degradación autofágica. [ 15 ] Independientemente de los autofagosomas, una única LC3 soluble se asocia con un complejo de aproximadamente 500 kDa en el citoplasma. [ 16 ]

LC3 nuclear

No se debe subestimar la importancia de las funciones nucleares de las proteínas de la autofagia. Una gran cantidad de LC3 está presente en el núcleo de diversos tipos celulares. [ 17 ] En respuesta a la inanición, la LC3 nuclear se desacetila y se transporta fuera del núcleo al citoplasma, donde participa en la autofagia. [ 18 ] La LC3 nuclear interactúa con la laminina B1 y participa en la degradación de la lámina nuclear . [ 19 ] La LC3 también se enriquece en los nucléolos a través de su triple motivo de arginina y se asocia con varios componentes nucleares y nucleolares, incluyendo: MAP1B , tubulina y varias proteínas ribosómicas . [ 20 ]

Estructura

LC3 comparte homología estructural con la ubiquitina y, por lo tanto, se la ha denominado proteína similar a la ubiquitina . [ 21 ] LC3 tiene un sitio de acoplamiento LDS (LIR)/interfaz de unión hidrofóbica en el extremo N que interactúa con proteínas que contienen LIR (región de interacción de LC3). [ 16 ] Este dominio es rico en aminoácidos hidrofóbicos, cuya mutación afecta la capacidad de LC3 para unirse a proteínas que contienen LIR, muchas de las cuales son proteínas adaptadoras de carga de autofagia. Por ejemplo, el sequestosoma (SQSTM1) interactúa con los aminoácidos Phe 52 y Leu53 presentes en la interfaz de unión hidrofóbica de LC3 y cualquier mutación de estos aminoácidos impide la interacción de LC3 con SQSTM1.

Regulación postraduccional

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000140941 – Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000031812 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. ↑ "Gen Entrez: MAP1LC3B proteína 1 asociada a microtúbulos, cadena ligera 3 beta" .
  6. ↑ Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A, et al. (enero de 2016). " Directrices para el uso e interpretación de ensayos para el monitoreo de la autofagia (3.ª edición)" . Autophagy . 12 (1): 1–222 . doi : 10.1080/15548627.2015.1100356 . PMC 4835977. PMID 26799652 .   
  7. ↑ Mann SS, Hammarback JA (abril de 1994). "Caracterización molecular de la cadena ligera 3. Una subunidad de unión a microtúbulos de MAP1A y MAP1B" . The Journal of Biological Chemistry . 269 (15): 11492–7 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)78150-2 . PMID 7908909 . 
  8. ↑ Shpilka T, Weidberg H, Pietrokovski S, Elazar Z (julio de 2011). "Atg8: una familia de proteínas similares a la ubiquitina relacionadas con la autofagia" . Genome Biology . 12 (7): 226. doi : 10.1186 / gb-2011-12-7-226 . PMC 3218822. PMID 21867568 .  
  9. ↑ Kirisako T, Ichimura Y, Okada H, Kabeya Y, Mizushima N, Yoshimori T, Ohsumi M, Takao T, Noda T, Ohsumi Y (octubre de 2000). "La modificación reversible regula el estado de unión a la membrana de Apg8/Aut7 esencial para la autofagia y la vía de direccionamiento del citoplasma a la vacuola" . The Journal of Cell Biology . 151 (2): 263–76 . doi : 10.1083/jcb.151.2.263 . PMC 2192639. PMID 11038174 .  
  10. ↑ Ohsumi Y (marzo de 2001). " Disección molecular de la autofagia: dos sistemas similares a la ubiquitina". Nature Reviews. Biología Celular Molecular . 2 (3): 211– 6. doi : 10.1038/35056522 . PMID 11265251. S2CID 38001477 .  
  11. ↑ Weidberg H, Shpilka T, Shvets E, Abada A, Shimron F, Elazar Z (abril de 2011). "Los extremos N de LC3 y GATE-16 median los procesos de fusión de membrana necesarios para la biogénesis del autofagosoma" . Developmental Cell . 20 (4): 444– 54. doi : 10.1016/j.devcel.2011.02.006 . PMID 21497758 . 
  12. ↑ Cann GM, Guignabert C, Ying L, Deshpande N, Bekker JM, Wang L, Zhou B, Rabinovitch M (enero de 2008). "Expresión del desarrollo de LC3alfa y beta: ausencia de fibronectina o fenotipo de autofagia en ratones knockout de LC3beta". Developmental Dynamics . 237 (1): 187–95 . doi : 10.1002/dvdy.21392 . PMID 18069693. S2CID 86562625 .  
  13. ↑ Weidberg H, Shvets E, Shpilka T, Shimron F, Shinder V, Elazar Z (junio de 2010). "Las subfamilias LC3 y GATE-16/GABARAP son esenciales, pero actúan de manera diferente en la biogénesis del autofagosoma" . The EMBO Journal . 29 (11): 1792–802 . doi : 10.1038/emboj.2010.74 . PMC 2885923. PMID 20418806 .  
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Lecturas adicionales

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  • Tanida I, Tanida-Miyake E, Nishitani T, Komatsu M, Yamazaki H, Ueno T, Kominami E (marzo de 2002). "La Apg12p murina tiene una preferencia de sustrato por la Apg7p murina sobre tres homólogos de Apg8p". Biochemical and Biophysical Research Communications . 292 (1): 256– 62. doi : 10.1006/bbrc.2002.6645 . PMID 11890701 . 
  • He H, Dang Y, Dai F, Guo Z, Wu J, She X, Pei Y, Chen Y, Ling W, Wu C, Zhao S, Liu JO, Yu L (agosto de 2003). "Modificaciones postraduccionales de tres miembros de la familia MAP1LC3 humana y detección de un nuevo tipo de modificación para MAP1LC3B" . The Journal of Biological Chemistry . 278 (31): 29278–87 . doi : 10.1074/jbc.M303800200 . PMID 12740394 . 
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  • Tanida I, Ueno T, Kominami E (noviembre de 2004). "La cadena ligera humana 3/MAP1LC3B se escinde en su Met121 carboxilo-terminal para exponer Gly120 para la lipidación y la localización en las membranas autofagosómicas" . The Journal of Biological Chemistry . 279 (46): 47704–10 . doi : 10.1074/jbc.M407016200 . PMID 15355958 . 
  • Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q9GZQ8 (proteínas asociadas a microtúbulos 1A/1B cadena ligera 3B (MAP1LC3B)) en el PDBe-KB .