Hispanopedia WikiLa proteína quinasa dependiente de cGMP o proteína quinasa G (PKG) es una proteína quinasa específica de serina/treonina que se activa por cGMP . Fosforila una serie de objetivos biológicamente importantes y está implicada en la regulación de la relajación del músculo liso , la función plaquetaria , el metabolismo de los espermatozoides , la división celular y la síntesis de ácidos nucleicos .
Genes y proteínas
Las PKG son quinasas de serina/treonina que están presentes en una variedad de eucariotas que van desde el organismo unicelular Paramecium hasta los humanos. Se han identificado dos genes PKG , que codifican PKG tipo I (PKG-I) y tipo II (PKG-II), en mamíferos . El extremo N de PKG-I está codificado por dos exones empalmados alternativamente que especifican las isoformas PKG-Iα y PKG-Iβ . PKG-Iβ se activa a concentraciones de cGMP ~10 veces más altas que PKG-Iα. PKG-I y PKG-II son homodímeros de dos subunidades idénticas (~75 kDa y ~85 kDa, respectivamente) y comparten características estructurales comunes.
Cada subunidad se compone de tres dominios funcionales :
- (1) un dominio N-terminal que media la homodimerización, la supresión de la actividad de la quinasa en ausencia de cGMP y las interacciones con otras proteínas, incluidos los sustratos proteicos.
- (2) un dominio regulador que contiene dos sitios de unión de cGMP no idénticos
- (3) un dominio quinasa que cataliza la transferencia de fosfato desde el ATP al grupo hidroxilo de una cadena lateral de serina/treonina de la proteína objetivo
La unión de cGMP al dominio regulador induce un cambio conformacional que detiene la inhibición del núcleo catalítico por el extremo N y permite la fosforilación de las proteínas sustrato . Mientras que PKG-I se localiza predominantemente en el citoplasma , PKG-II se ancla a la membrana plasmática mediante miristoilación del extremo N.
Distribución de tejidos
En general, PKG-I y PKG-II se expresan en diferentes tipos de células.
- Se ha detectado PKG-I en altas concentraciones (por encima de 0,1 μmol/L) en todos los tipos de células musculares lisas (SMC), incluidas las SMC vasculares y en las plaquetas . Hay niveles más bajos presentes en el endotelio vascular y los cardiomiocitos . La enzima también se expresa en fibroblastos , ciertos tipos de células renales y leucocitos , y en regiones específicas del sistema nervioso , por ejemplo en el hipocampo , en las células de Purkinje cerebelosas y en los ganglios de la raíz dorsal . Las neuronas expresan la isoforma PKG-Iα o PKG-Iβ, las plaquetas predominantemente Iβ, y ambas isoformas están presentes en el músculo liso.
- Se ha detectado PKG-II en células renales, células de la zona glomerular de la corteza suprarrenal , células club en las vías respiratorias distales , mucosa intestinal , conductos pancreáticos , glándulas parótidas y submandibulares , condrocitos y varios núcleos cerebrales, pero no en miocitos cardíacos y vasculares .
Específicamente, en el tejido muscular liso, la PKG promueve la apertura de los canales de potasio activados por calcio , lo que conduce a la hiperpolarización y relajación celular , y bloquea la actividad agonista de la fosfolipasa C , reduciendo la liberación de iones de calcio almacenados por el trifosfato de inositol .
Papel en el cáncer
Las células cancerosas del colon dejan de producir PKG, lo que aparentemente limita la beta-catenina , permitiendo así que la enzima VEGF solicite la angiogénesis . [2]
Genética del comportamiento enDrosophila melanogaster
En Drosophila melanogaster el gen de búsqueda de alimento ( for ) es un rasgo polimórfico que subyace a las diferencias en los comportamientos de búsqueda de alimento. El locus for está formado por los alelos Rover ( for R ) y Sitter ( for S ) , siendo el alelo Rover el dominante. Los individuos Rover suelen viajar mayores distancias cuando buscan alimento, mientras que los individuos Sitter viajan menos distancia para buscar alimento. Tanto el fenotipo Rover como el Sitter se consideran de tipo salvaje , ya que las poblaciones de moscas de la fruta suelen presentar una proporción Rover a Sitter de 70:30. [3] Los alelos Rover y Sitter se encuentran dentro de la región 24A3-5 del cromosoma politénico de Drosophila melanogaster , una región que contiene el gen PKG d2g. Los niveles de expresión de PKG explican las diferencias en la frecuencia de los alelos for R y for S y, por tanto, en el comportamiento, ya que los individuos Rover muestran una mayor expresión de PKG que los individuos Sitter, y el fenotipo Sitter puede convertirse en Rover mediante la sobreexpresión del gen dg2. [4]
Véase también
Referencias
- ^ PDB : 3NMD ; Casteel DE, Smith-Nguyen EV, Sankaran B, Roh SH, Pilz RB, Kim C (octubre de 2010). "Una estructura cristalina del dominio de dimerización/acoplamiento de la proteína quinasa I{beta} dependiente de GMP cíclico revela detalles moleculares del anclaje específico de isoformas". The Journal of Biological Chemistry . 285 (43): 32684–8. doi : 10.1074/jbc.C110.161430 . PMC 2963381 . PMID 20826808.
- ^ Kwon IK, Schoenlein PV, Delk J, Liu K, Thangaraju M, Dulin NO, et al. (abril de 2008). "La expresión de la proteína quinasa dependiente del monofosfato de guanosina cíclico en células de carcinoma de colon metastásico bloquea la angiogénesis tumoral". Cáncer . 112 (7): 1462–70. doi : 10.1002/cncr.23334 . PMID 18260092. S2CID 4763327.
- ^ Sokolowski MB (noviembre de 2001). "Drosophila: la genética se encuentra con el comportamiento". Nature Reviews. Genética . 2 (11): 879–90. doi :10.1038/35098592. PMID 11715043. S2CID 13152094.
- ^ Osborne KA, Robichon A, Burgess E, Butland S, Shaw RA, Coulthard A, et al. (agosto de 1997). "Polimorfismo de comportamiento natural debido a una proteína quinasa dependiente de cGMP de Drosophila". Science . 277 (5327): 834–6. doi :10.1126/science.277.5327.834. PMID 9242616.
Enlaces externos
- CE 2.7.11.12
- Las proteínas quinasas dependientes de GMP cíclico y el sistema cardiovascular
- Proteínas quinasas dependientes de cGMP en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
