La proteína A asociada a VAMP (o proteína de membrana asociada a vesículas ) es una proteína que en los humanos está codificada por el gen VAPA . [5] [6] [7] Junto con VAPB y VAPC forma la familia de proteínas VAP . Son proteínas integrales de membrana del retículo endoplasmático del tipo II y son ubicuas entre los eucariotas. [8]
La VAPA se expresa de forma ubicua en los tejidos humanos [5] y se cree que está implicada en el tráfico de membrana mediante la interacción con SNARE , [9] en la regulación del transporte y metabolismo de lípidos, [8] y en la respuesta de proteínas desplegadas ( UPR ). [8]
Estructura de la proteína
La proteína se divide en tres dominios diferentes. [5] En primer lugar, una hoja beta N-terminal con un pliegue similar a la inmunoglobulina que comparte homología con la proteína principal del esperma de los nematodos ( MSP ). En segundo lugar, un dominio central en espiral . Luego, finalmente, un dominio transmembrana C-terminal (TMD) que suele estar presente en proteínas de la superfamilia t-SNARE y se ha encontrado en otras proteínas asociadas con el transporte vesicular. [10] VAPA puede formar homodímeros y también heterodímeros con VAPB mediante interacciones a través de su (TMD). [5]
Localización intracelular
Debido a su expresión ubicua, [5] la localización intracelular y la función de VAPA pueden variar entre los tipos de células. Sin embargo, se encuentra principalmente en el RE, [11] el aparato de Golgi y el compartimento tubular vesicular o compartimento intermedio RE-Golgi , [9] un orgánulo de las células eucariotas que consiste en vesículas fusionadas derivadas del RE que transportan proteínas desde el RE hasta el aparato de Golgi. [12]
Interacciones
Se ha documentado que VAPA interactúa con tres grupos diferentes de proteínas: proteínas asociadas con el tráfico y la fusión de vesículas, proteínas que contienen el motivo FFAT y proteínas virales. [8]
Tráfico de vesículas y fusión
VAPA es capaz de unirse a una variedad de proteínas SNARE, incluidas syntaxin1A , rbet1 y rsec22. También se une a proteínas asociadas con la maquinaria de fusión de membranas, como alphaSNAP y NSF . Estas interacciones sugieren que VAPA podría tener un papel general en la regulación de la función de estas proteínas que están principalmente involucradas en la fusión de membranas [9].
Proteínas virales
Se ha descubierto que las proteínas VAP son factores hospedadores esenciales para varios virus. [13] [14] [15]
Las proteínas VAP se unen a las proteínas no estructurales del virus de la hepatitis C NS5A y NS5B, lo que permite que la maquinaria de replicación de ARN del virus se establezca en la membrana de la balsa lipídica de la célula huésped. [16]
VAPA también se une a varias proteínas virales de la familia Norovirus y es importante para la eficiencia de replicación del virus. [13] [14] Las proteínas no estructurales NS1 y NS2 pueden unirse a VAPA gracias a la imitación de secuencia del motivo FFAT, probablemente produciendo la misma ventaja para la replicación viral que para el virus de la hepatitis C. [14]
Motivo FFAT
La parte homóloga de MSP N-terminal de VAPA es capaz de unirse al motivo FFAT , un motivo de secuencia particular compartido por varias proteínas de unión a lípidos, incluida la proteína de unión a oxisterol ( OSBP ). [17] [18]
Función
Una de sus funciones propuestas es ralentizar el flujo de lípidos hacia el RE cuando se produce un plegamiento incorrecto de las proteínas, con el fin de reducir la cantidad de estrés desencadenado por la UPR. La VAP regularía este proceso inhibiendo el contacto con la membrana. [19]
Enfermedades asociadas
El SNP P56S en el dominio MSP de VAPB está involucrado en la aparición de la enfermedad de Lou Gehrig, también llamada esclerosis lateral amiotrófica ( ELA ), en la que el paciente pierde el control y la función muscular. La degeneración de las neuronas motoras observada en dicha afección podría deberse a la incapacidad de VAPB para regular la función lipídica alrededor del RE y las consecuencias posteriores en la función celular. [19]
Referencias
- ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000101558 – Ensembl , mayo de 2017
- ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000024091 – Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
- ^ abcde Nishimura Y, Hayashi M, Inada H, Tanaka T (enero de 1999). "Clonación molecular y caracterización de homólogos mamíferos de proteínas asociadas a proteínas de membrana asociadas a vesículas (asociadas a VAMP)". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 254 (1): 21–6. doi :10.1006/bbrc.1998.9876. PMID 9920726.
- ^ Weir ML, Klip A, Trimble WS (julio de 1998). "Identificación de un homólogo humano de la proteína asociada a la membrana asociada a vesículas (VAMP) de 33 kDa (VAP-33): una proteína ampliamente expresada que se une a VAMP". The Biochemical Journal . 333 (Pt 2) (2): 247–51. doi :10.1042/bj3330247. PMC 1219579 . PMID 9657962.
- ^ "Entrez Gene: proteína A asociada a VAPA VAMP (proteína de membrana asociada a vesículas), 33 kDa".
- ^ abcd Lev S, Ben Halevy D, Peretti D, Dahan N (junio de 2008). "La familia de proteínas VAP: desde las funciones celulares hasta la enfermedad de las neuronas motoras". Tendencias en biología celular . 18 (6): 282–90. doi :10.1016/j.tcb.2008.03.006. PMID 18468439.
- ^ abc Weir ML, Xie H, Klip A, Trimble WS (agosto de 2001). "VAP-A se une de forma promiscua a las SNARE v y t". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 286 (3): 616–21. doi :10.1006/bbrc.2001.5437. PMID 11511104.
- ^ Weimbs T, Low SH, Chapin SJ, Mostov KE, Bucher P, Hofmann K (abril de 1997). "Un dominio conservado está presente en diferentes familias de proteínas de fusión vesicular: una nueva superfamilia". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (7): 3046–51. Bibcode :1997PNAS...94.3046W. doi : 10.1073/pnas.94.7.3046 . PMC 20319 . PMID 9096343.
- ^ Skehel PA, Fabian-Fine R, Kandel ER (febrero de 2000). "La VAP33 de ratón está asociada con el retículo endoplásmico y los microtúbulos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 97 (3): 1101–6. Bibcode :2000PNAS...97.1101S. doi : 10.1073/pnas.97.3.1101 . PMC 15535 . PMID 10655491.
- ^ Appenzeller-Herzog C, Hauri HP (junio de 2006). "El compartimento intermedio ER-Golgi (ERGIC): en busca de su identidad y función". Journal of Cell Science . 119 (Pt 11): 2173–83. doi : 10.1242/jcs.03019 . PMID 16723730.
- ^ ab Ettayebi K, Hardy ME (noviembre de 2003). "La proteína no estructural p48 del virus Norwalk forma un complejo con el regulador SNARE VAP-A y previene la expresión en la superficie celular de la proteína G del virus de la estomatitis vesicular". Journal of Virology . 77 (21): 11790–7. doi :10.1128/JVI.77.21.11790-11797.2003. PMC 229264 . PMID 14557663.
- ^ abc McCune BT, Tang W, Lu J, Eaglesham JB, Thorne L, Mayer AE, Condiff E, Nice TJ, Goodfellow I, Krezel AM, Virgin HW (julio de 2017). "Los norovirus cooptan la función de las proteínas huésped VAPA y VAPB para la replicación a través de un imitador de motivo de tracto ácido de fenilalanina-fenilalanina en la proteína viral no estructural NS1/2". mBio . 8 (4): e00668–17. doi :10.1128/mBio.00668-17. PMC 5513711 . PMID 28698274.
- ^ Ishikawa-Sasaki K, Nagashima S, Taniguchi K, Sasaki J (abril de 2018). "Modelo de suministro de colesterol mediado por OSBP a los sitios de replicación de ARN del virus de Aichi que implican interacciones proteína-proteína entre las proteínas virales ACBD3, OSBP, VAP-A/B y SAC1". Journal of Virology . 92 (8): e01952–17. doi :10.1128/JVI.01952-17. PMC 5874406 . PMID 29367253.
- ^ Gao L, Aizaki H, He JW, Lai MM (abril de 2004). "Las interacciones entre las proteínas no estructurales virales y la proteína huésped hVAP-33 median la formación del complejo de replicación del ARN del virus de la hepatitis C en la balsa lipídica". Journal of Virology . 78 (7): 3480–8. doi :10.1128/JVI.78.7.3480-3488.2004. PMC 371042 . PMID 15016871.
- ^ Wyles JP, McMaster CR, Ridgway ND (agosto de 2002). "La proteína asociada a la membrana asociada a vesículas (VAP-A) interactúa con la proteína de unión a oxisterol para modificar la exportación desde el retículo endoplásmico". The Journal of Biological Chemistry . 277 (33): 29908–18. doi : 10.1074/jbc.M201191200 . PMID 12023275.
- ^ Wyles JP, Ridgway ND (julio de 2004). "La proteína A asociada a VAMP regula la partición de la proteína 9 relacionada con la proteína de unión a oxisterol entre el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi". Experimental Cell Research . 297 (2): 533–47. doi :10.1016/j.yexcr.2004.03.052. PMID 15212954.
- ^ ab Ernst WL, Shome K, Wu CC, Gong X, Frizzell RA, Aridor M (marzo de 2016). "Proteínas asociadas a VAMP (VAP) como receptores que acoplan la proteostasis del regulador de conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR) con la homeostasis lipídica". The Journal of Biological Chemistry . 291 (10): 5206–20. doi : 10.1074/jbc.M115.692749 . PMC 4777854 . PMID 26740627.
Lectura adicional
- Lapierre LA, Tuma PL, Navarre J, Goldenring JR, Anderson JM (noviembre de 1999). "VAP-33 se localiza tanto en una población de vesículas intracelulares como con ocludina en la unión estrecha". Journal of Cell Science . 112 (Pt 21) (21): 3723–32. doi :10.1242/jcs.112.21.3723. PMID 10523508.
- Tu H, Gao L, Shi ST, Taylor DR, Yang T, Mircheff AK, Wen Y, Gorbalenya AE, Hwang SB, Lai MM (octubre de 1999). "Complejo de ARN polimerasa y NS5A del virus de la hepatitis C con una proteína similar a SNARE". Virology . 263 (1): 30–41. doi : 10.1006/viro.1999.9893 . PMID 10544080.
- Weir ML, Xie H, Klip A, Trimble WS (agosto de 2001). "VAP-A se une de forma promiscua a las SNARE v y t". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 286 (3): 616–21. doi :10.1006/bbrc.2001.5437. PMID 11511104.
- Wyles JP, McMaster CR, Ridgway ND (agosto de 2002). "La proteína asociada a la membrana asociada a vesículas (VAP-A) interactúa con la proteína de unión a oxisterol para modificar la exportación desde el retículo endoplásmico". The Journal of Biological Chemistry . 277 (33): 29908–18. doi : 10.1074/jbc.M201191200 . PMID 12023275.
- Matsuda A, Suzuki Y, Honda G, Muramatsu S, Matsuzaki O, Nagano Y, Doi T, Shimotohno K, Harada T, Nishida E, Hayashi H, Sugano S (mayo de 2003). "Identificación y caracterización a gran escala de genes humanos que activan las vías de señalización de NF-kappaB y MAPK". Oncogene . 22 (21): 3307–18. doi : 10.1038/sj.onc.1206406 . PMID 12761501.
- Gao L, Aizaki H, He JW, Lai MM (abril de 2004). "Las interacciones entre las proteínas no estructurales virales y la proteína huésped hVAP-33 median la formación del complejo de replicación del ARN del virus de la hepatitis C en la balsa lipídica". Journal of Virology . 78 (7): 3480–8. doi :10.1128/JVI.78.7.3480-3488.2004. PMC 371042 . PMID 15016871.
- Evans MJ, Rice CM, Goff SP (agosto de 2004). "La fosforilación de la proteína no estructural 5A del virus de la hepatitis C modula sus interacciones proteicas y la replicación del ARN viral". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (35): 13038–43. Bibcode :2004PNAS..10113038E. doi : 10.1073/pnas.0405152101 . PMC 516513 . PMID 15326295.
- Suzuki Y, Yamashita R, Shirota M, Sakakibara Y, Chiba J, Mizushima-Sugano J, Nakai K, Sugano S (septiembre de 2004). "La comparación de secuencias de genes humanos y de ratón revela una estructura de bloque homóloga en las regiones promotoras". Genome Research . 14 (9): 1711–8. doi :10.1101/gr.2435604. PMC 515316 . PMID 15342556.
- Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (octubre de 2005). "Hacia un mapa a escala de proteoma de la red de interacción proteína-proteína humana". Naturaleza . 437 (7062): 1173–8. Código Bibliográfico : 2005Natur.437.1173R. doi :10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
- Hamamoto I, Nishimura Y, Okamoto T, Aizaki H, Liu M, Mori Y, Abe T, Suzuki T, Lai MM, Miyamura T, Moriishi K, Matsuura Y (noviembre de 2005). "La VAP-B humana está implicada en la replicación del virus de la hepatitis C a través de la interacción con NS5A y NS5B". Journal of Virology . 79 (21): 13473–82. doi :10.1128/JVI.79.21.13473-13482.2005. PMC 1262604 . PMID 16227268.
- Kawano M, Kumagai K, Nishijima M, Hanada K (octubre de 2006). "El tráfico eficiente de ceramida desde el retículo endoplasmático al aparato de Golgi requiere un motivo FFAT de CERT que interactúa con proteínas asociadas a VAMP". The Journal of Biological Chemistry . 281 (40): 30279–88. doi : 10.1074/jbc.M605032200 . PMID 16895911.