NEDD4L

El gen 4 similar a la proteína ubiquitina ligasa (NEDD4L) expresado durante el desarrollo y regulado negativamente ( NEDD4-2 ) es una enzima de la familia NEDD4. En humanos, la proteína está codificada por el gen NEDD4L . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} En ratones, la proteína se conoce comúnmente como NEDD4-2 y el gen como Nedd4-2.

Se ha demostrado que NEDD4-2 ubiquitina y, por lo tanto, regula negativamente el canal de sodio epitelial (ENaC) en los conductos colectores de los riñones , oponiéndose así a la acción de la aldosterona y aumentando la excreción de sal . En el síndrome de Liddle, NEDD4 no puede unirse al ENaC , lo que provoca retención de sal e hipertensión. ^{[ 9 ]}

NEDD4L pertenece a la familia NEDD4 de ubiquitina ligasas con dominio E3 HECT. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} Es el homólogo más cercano de NEDD4, el miembro prototípico de la familia, y probablemente surgió como resultado de una duplicación génica . ^{[ 12 ]} Si bien los ortólogos de NEDD4 están presentes en todos los eucariotas, las proteínas NEDD4L se limitan a los vertebrados. Se sabe que las proteínas NEDD4L participan en la regulación de muchas proteínas de membrana mediante ubiquitinación y endocitosis. ^{[ 10 ]}

La proteína NEDD4L se expresa ampliamente. Los principales objetivos de NEDD4-2 incluyen el canal de sodio epitelial (ENaC), el cotransportador de Na+-Cl- (NCC) y los canales de sodio dependientes de voltaje (Na _v s), aunque se predicen objetivos adicionales a partir de estudios in vitro. El gen NEDD4-2 en ratones es esencial para la supervivencia animal y los polimorfismos en NEDD4L están asociados con la hipertensión humana. ^{[ 11 ] [ 13 ]}

La proteína NEDD4-2 consta de un dominio de unión a fosfolípidos Ca2+ en el extremo amino (C2), cuatro dominios WW (dominios de interacción proteína-proteína) y el dominio HECT en el extremo carboxilo (dominio de ubiquitina ligasa). Los dominios WW de la proteína son responsables de la unión a los sustratos, las proteínas reguladoras y los adaptadores. Estos dominios generalmente reconocen motivos PPxY (o similares) en las proteínas diana. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

El gen NEDD4L humano se encuentra en el cromosoma 18q12.31 con 38 exones que transcriben múltiples variantes de empalme de NEDD4L. ^{[ 14 ] [ 15 ]} La proteína expresada en el cerebro, pulmón, corazón y riñón contiene un dominio C2. Tres formas predominantes de NEDD4L son la isoforma I que contiene un dominio C2 novedoso con un codón de inicio en el exón 1, la isoforma II con un dominio C2 conservado intacto que consiste en un codón de inicio alternativo en el exón 1 corriente arriba del codón de inicio real de la isoforma 1, y la isoforma III que carece de un dominio C2 debido al empalme de los exones 2a–3. La isoforma 1 se encuentra abundante en el riñón y la glándula suprarrenal, mientras que la isoforma 2 se encuentra predominantemente en los pulmones. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Los anticuerpos específicos para NEDD4-2 reconocen dos especies de ~110-115 kDa en la mayoría de los tejidos, siendo una variable dependiendo del tejido. ^{[ 15 ] [ 17 ]}

NEDD4L es una ubiquitina-proteína ligasa (E3) que acepta ubiquitina de una enzima conjugadora de ubiquitina E2 en forma de tioéster y luego la transfiere a sustratos específicos. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

In vivo, NEDD4-2 regula ENaC en el pulmón y el riñón, el NCC renal y varios Navs. ^{[ 16 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} También se ha demostrado que regula EGFR, el receptor TGFβ y la señalización WNT. ^{[ 21 ] [ 22 ]} NEDD4L se ha implicado en los procesos de gemación viral y latencia viral a través de la ubiquitinación de proteínas virales. ^{[ 11 ] [ 13 ] [ 23 ]} Los datos in vitro implican a NEDD4-2 en la regulación de muchas otras proteínas, incluidos varios canales iónicos y transportadores. Sin embargo, la mayoría de estos resultados no se han validado in vivo. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Las proteínas NDFIP1 y NDFIP2 se unen a NEDD4-2 y regulan su actividad y/o interacción con sustratos. ^{[ 24 ] [ 25 ]} La fosforilación de NEDD4-2 por las quinasas SGK1 y AKT en respuesta a la señalización de insulina y aldosterona da como resultado su interacción con proteínas 14-3-3. La unión de 14-3-3 a NEDD4-2 inhibe su capacidad para unirse y ubiquitinizar sus sustratos (como las subunidades ENaC). ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]} También se sabe que la autoubiquitinación y desubiquitinación de NEDD4-2 por USP2-45 mantienen la estabilidad de la proteína NEDD4-2. ^{[ 30 ] [ 31 ]}

NEDD4L es un regulador crítico de ENaC y NCC renales, y la disfunción de esta vía se ha relacionado con la hipertensión, como en el síndrome de Liddle , un trastorno genético donde las mutaciones en las subunidades de ENaC anulan la unión de NEDD4L. ^{[ 17 ] [ 32 ] [ 33 ]} En ratones, la deleción de NEDD4-2 conduce a un aumento de la expresión en la superficie celular y la actividad de ENaC en el pulmón, lo que resulta en la eliminación prematura del líquido pulmonar, sequedad de las vías respiratorias, inflamación pulmonar y letalidad perinatal. ^{[ 32 ] [ 34 ]}

La eliminación específica de NEDD4-2 en los túbulos renales de ratones conduce a una mayor expresión de ENaC y NCC. En consonancia con la función crítica en la regulación de ENaC y NCC, los polimorfismos de NEDDL están vinculados a la hipertensión esencial en ciertas poblaciones humanas. ^{[ 35 ] [ 36 ]} La eliminación específica de NEDD4-2 en neuronas de ratones produce defectos en la ramificación axonal. ^{[ 37 ]} Las neuronas corticales fetales aisladas de ratones knockout de NEDD4-2 muestran una regulación defectuosa de las corrientes de sodio dependientes de voltaje, ^{[ 38 ]} y en modelos animales de dolor neuropático se ha encontrado que la expresión de NEDD4-2 está regulada a la baja. ^{[ 39 ]} Además, la deficiencia de NEDD4-2 produce hiperexcitabilidad de las neuronas DRG y contribuye al dolor patológico ^{[ 40 ]}

Se ha demostrado que NEDD4L interactúa con SCNN1A . ^{[ 6 ] [ 41 ]}