Estatmina

La estatmina , también conocida como metablastina y oncoproteína 18, es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen STMN1 .

La estatmina es una proteína altamente conservada de 17 kDa que es crucial para la regulación del citoesqueleto celular . Los cambios en el citoesqueleto son importantes porque el citoesqueleto es un andamiaje necesario para muchos procesos celulares, como la organización citoplasmática, la división celular y la motilidad celular . ^{[ 5 ]} Más específicamente, la estatmina es crucial en la regulación del ciclo celular . ^{[ 6 ]} Se encuentra exclusivamente en eucariotas .

Su función como proteína reguladora importante de la dinámica de los microtúbulos ha sido bien caracterizada. ^{[ 7 ]} Los microtúbulos eucariotas son uno de los tres componentes principales del citoesqueleto celular . Son estructuras altamente dinámicas que alternan continuamente entre ensamblaje y desensamblaje. La estatmina desempeña una función importante en la regulación de la rápida remodelación de los microtúbulos del citoesqueleto en respuesta a las necesidades de la célula. Los microtúbulos son polímeros cilíndricos de α,β-tubulina. Su ensamblaje está determinado en parte por la concentración de tubulina libre en el citoplasma . ^{[ 8 ]}

A bajas concentraciones de tubulina libre, la tasa de crecimiento en los extremos de los microtúbulos se ralentiza y da como resultado una mayor tasa de despolimerización (desensamblaje). ^{[ 7 ] [ 9 ]}

La estatmina, y las proteínas relacionadas SCG10 y XB3, contienen un dominio N-terminal (XB3 contiene una región hidrofóbica N-terminal adicional), una región de hélice enrollada de 78 aminoácidos y un dominio C-terminal corto.

La función de la estatmina es regular el citoesqueleto celular . El citoesqueleto está formado por largos cilindros huecos llamados microtúbulos . Estos microtúbulos están compuestos por heterodímeros de tubulina alfa y beta. Los cambios en el citoesqueleto se conocen como dinámica de microtúbulos; la adición de subunidades de tubulina conduce a la polimerización y su pérdida, a la despolimerización. ^{[ 5 ]} La estatmina regula estos procesos promoviendo la despolimerización de los microtúbulos o impidiendo la polimerización de los heterodímeros de tubulina. ^{[ 6 ]}

Además, se cree que la estatmina tiene un papel en la vía de señalización celular . La estatmina es una proteína fosforilada ubicua que actúa como un relé intracelular para diversas vías reguladoras, ^{[ 10 ]} funcionando a través de una variedad de segundos mensajeros .

Su fosforilación y expresión génica se regulan a lo largo del desarrollo ^{[ 11 ]} y en respuesta a señales extracelulares que regulan la proliferación, diferenciación y función celular . ^{[ 12 ]}

La estatmina interactúa con dos moléculas de α,β-tubulina dimérica para formar un complejo ternario compacto llamado complejo T2S . ^{[ 7 ]} Un mol de estatmina se une a dos moles de dímeros de tubulina a través del dominio similar a la estatmina (SLD). ^{[ 9 ]} Cuando la estatmina secuestra la tubulina en el complejo T2S, la tubulina se vuelve no polimerizable. Sin la polimerización de la tubulina , no hay ensamblaje de microtúbulos. ^{[ 7 ]} La estatmina también promueve el desensamblaje de los microtúbulos actuando directamente sobre sus extremos. ^{[ 6 ]}

La tasa de ensamblaje de microtúbulos es un aspecto importante del crecimiento celular, lo que asocia la regulación de la estatmina con el progreso del ciclo celular . La regulación de la estatmina depende del ciclo celular y está controlada por las quinasas de proteínas de la célula en respuesta a señales celulares específicas. ^{[ 9 ]} La fosforilación en cuatro residuos de serina de la estatmina, denominados Ser16 , Ser25 , Ser38 y Ser63, provoca un debilitamiento de la unión estatmina-tubulina. La fosforilación de la estatmina aumenta la concentración de tubulina disponible en el citoplasma para el ensamblaje de microtúbulos. Para que las células ensamblen el huso mitótico necesario para el inicio de la fase mitótica del ciclo celular, debe producirse la fosforilación de la estatmina. Sin el crecimiento y ensamblaje de los microtúbulos, el huso mitótico no puede formarse y el ciclo celular se detiene. En la citocinesis , la última fase del ciclo celular, se produce una rápida desfosforilación de la estatmina para impedir que la célula vuelva a entrar en el ciclo celular hasta que esté lista. ^{[ 9 ]}

La función de la estatmina en la regulación del ciclo celular la convierte en una oncoproteína denominada oncoproteína 18 (op18). La estatmina ( también conocida como op18) puede causar proliferación celular descontrolada cuando muta y no funciona correctamente. Si la estatmina no puede unirse a la tubulina, permite el ensamblaje constante de microtúbulos y, por lo tanto, el ensamblaje constante del huso mitótico . Sin la regulación del huso mitótico, el ciclo celular puede repetirse de forma incontrolada, lo que resulta en el crecimiento celular descontrolado característico de las células cancerosas . ^{[ 9 ]}

Los ratones sin estatmina presentan deficiencia en el miedo innato y aprendido. Las hembras Stathmin−/− no evalúan bien las amenazas, lo que conlleva una falta de cuidado parental innato e interacciones sociales en la edad adulta. Carecen de motivación para recuperar a las crías y son incapaces de elegir un lugar seguro para construir el nido. Sin embargo, presentan una mayor interacción social. ^{[ 13 ]}

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