PSMA3

La subunidad alfa tipo 3 del proteasoma, también conocida como subunidad C8 del macropain y componente C8 del proteasoma , es una proteína que en los humanos está codificada por el gen PSMA3 . ^{[5] [6]} Esta proteína es una de las 17 subunidades esenciales (subunidades alfa 1-7, subunidades beta constitutivas 1-7 y subunidades inducibles que incluyen beta1i, beta2i, beta5i) que contribuyen al ensamblaje completo del complejo del proteasoma 20S.

El proteasoma eucariota reconoce proteínas degradables, incluidas las proteínas dañadas con fines de control de calidad de proteínas o componentes proteicos reguladores clave para procesos biológicos dinámicos. Una función esencial de un proteasoma modificado, el inmunoproteasoma, es el procesamiento de péptidos MHC de clase I. Como componente del anillo alfa, la subunidad alfa tipo 3 del proteasoma contribuye a la formación de anillos alfa heptaméricos y la puerta de entrada del sustrato.

La subunidad alfa tipo 3 del proteasoma proteico humano tiene un tamaño de 28,4 kDa y está compuesta por 254 aminoácidos. El pI teórico calculado de esta proteína es 5,08. ^[7]

El proteasoma es un complejo de proteinasa multicatalítico con una estructura central 20S altamente ordenada. Esta estructura central en forma de barril está compuesta por 4 anillos apilados axialmente de 28 subunidades no idénticas: los dos anillos de los extremos están formados cada uno por 7 subunidades alfa, y los dos anillos centrales están formados cada uno por 7 subunidades beta. Tres subunidades beta ( beta1 , beta2 y beta5 ) contienen cada una un sitio activo proteolítico y tienen preferencias de sustrato distintas. Los proteasomas se distribuyen por todas las células eucariotas en una alta concentración y escinden péptidos en un proceso dependiente de ATP / ubiquitina en una vía no lisosomal. ^{[8] [9]}

Las estructuras cristalinas del complejo proteosoma 20S aislado demuestran que los dos anillos de subunidades beta forman una cámara proteolítica y mantienen todos sus sitios activos de proteólisis dentro de la cámara. ^[9] Al mismo tiempo, los anillos de subunidades alfa forman la entrada para los sustratos que ingresan a la cámara proteolítica. En un complejo proteosoma 20S inactivado, la puerta hacia la cámara proteolítica interna está protegida por las colas N-terminales de una subunidad alfa específica. ^{[10] [11]} La capacidad proteolítica de la partícula central 20S (CP) se puede activar cuando la CP se asocia con una o dos partículas reguladoras (RP) en uno o ambos lados de los anillos alfa. Estas partículas reguladoras incluyen complejos proteosomas 19S, complejos proteosomas 11S, etc. Después de la asociación CP-RP, la confirmación de ciertas subunidades alfa cambiará y, en consecuencia, provocará la apertura de la puerta de entrada del sustrato. Además de los RP, los proteasomas 20S también pueden activarse eficazmente mediante otros tratamientos químicos suaves, como la exposición a niveles bajos de dodecilsulfato de sodio (SDS) o NP-14. ^{[11] [12]}

El proteasoma y sus subunidades tienen importancia clínica por al menos dos razones: (1) un ensamblaje complejo alterado o un proteasoma disfuncional pueden estar asociados con la fisiopatología subyacente de enfermedades específicas, y (2) pueden explotarse como dianas farmacológicas para intervenciones terapéuticas. Más recientemente, se ha hecho un mayor esfuerzo para considerar el proteasoma para el desarrollo de nuevos marcadores y estrategias de diagnóstico.

Los proteosomas forman un componente fundamental para el sistema ubiquitina-proteosoma (UPS) ^[13] y el correspondiente Control de Calidad de Proteínas (PQC) celular. La ubiquitinación de proteínas y la posterior proteólisis y degradación por el proteosoma son mecanismos importantes en la regulación del ciclo celular , el crecimiento y la diferenciación celular , la transcripción génica, la transducción de señales y la apoptosis . ^[14] Posteriormente, un ensamblaje y una función del complejo proteosoma comprometidos conducen a actividades proteolíticas reducidas y a la acumulación de especies proteínicas dañadas o mal plegadas. Dicha acumulación de proteínas puede contribuir a la patogénesis y las características fenotípicas en enfermedades neurodegenerativas, ^{[15] [16]} enfermedades cardiovasculares, ^{[17] [18] [19]} respuestas inflamatorias y enfermedades autoinmunes, ^[20] y respuestas sistémicas al daño del ADN que conducen a neoplasias malignas . ^[21]

Varios estudios experimentales y clínicos han indicado que las aberraciones y desregulaciones del UPS contribuyen a la patogénesis de varios trastornos neurodegenerativos y miodegenerativos, incluyendo la enfermedad de Alzheimer , ^[22] la enfermedad de Parkinson ^[23] y la enfermedad de Pick , ^[24] la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), ^[24] la enfermedad de Huntington , ^[23] la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob , ^[25] y enfermedades de la neurona motora, enfermedades de poliglutamina (PolyQ), distrofias musculares ^[26] y varias formas raras de enfermedades neurodegenerativas asociadas con la demencia . ^[27] Como parte del sistema ubiquitina-proteasoma (UPS), el proteasoma mantiene la homeostasis de las proteínas cardíacas y, por lo tanto, desempeña un papel importante en la lesión isquémica cardíaca , ^[28] la hipertrofia ventricular ^[29] y la insuficiencia cardíaca . ^[30] Además, se está acumulando evidencia de que el UPS desempeña un papel esencial en la transformación maligna. La proteólisis del UPS desempeña un papel importante en las respuestas de las células cancerosas a las señales estimulantes que son fundamentales para el desarrollo del cáncer. En consecuencia, la expresión génica por degradación de factores de transcripción , como p53 , c-jun , c-Fos , NF-κB , c-Myc , HIF-1α, MATα2, STAT3 , proteínas de unión a elementos regulados por esteroles y receptores de andrógenos, están todos controlados por el UPS y, por lo tanto, están involucrados en el desarrollo de varias neoplasias malignas. ^[31] Además, el UPS regula la degradación de productos de genes supresores de tumores como la poliposis adenomatosa coli ( APC ) en el cáncer colorrectal, el retinoblastoma (Rb) y el supresor de tumores de von Hippel–Lindau (VHL), así como una serie de protooncogenes ( Raf , Myc , Myb , Rel , Src , Mos , ABL ). El UPS también está involucrado en la regulación de las respuestas inflamatorias. Esta actividad se atribuye generalmente al papel de los proteasomas en la activación de NF-κB, que regula además la expresión de citocinas proinflamatorias como TNF-α , IL-β, IL-8 y moléculas de adhesión .( ICAM-1 , VCAM-1 , P-selectina ) y prostaglandinas y óxido nítrico (NO). ^[20] Además, el UPS también juega un papel en las respuestas inflamatorias como reguladores de la proliferación de leucocitos, principalmente a través de la proteólisis de ciclinas y la degradación de inhibidores de CDK . ^[32] Por último, los pacientes con enfermedades autoinmunes como LES , síndrome de Sjögren y artritis reumatoide (AR) exhiben predominantemente proteasomas circulantes que pueden aplicarse como biomarcadores clínicos. ^[33]

Se ha vinculado el papel de la subunidad alfa tipo 3 del proteasoma en los mecanismos subyacentes de las neoplasias malignas humanas. Se ha sugerido que Cables1 es un nuevo regulador de p21 al mantener la estabilidad de p21 y respaldar el modelo de que la función supresora de tumores de Cables1 se produce al menos en parte al mejorar la actividad supresora de tumores de p21. En este proceso, Cables 1 interfiere mecánicamente en la subunidad alfa tipo 3 del proteasoma (PMSA3), uniéndose así a p21 para inducir la muerte celular e inhibir la proliferación celular. ^[34]

Se ha demostrado que PSMA3 interactúa con

• LLORAR , ^[35]
• PLK1 , ^[36]
• PSMA6 , ^{[37] [38]} y
• Zif268 . ^[39]