Villano-1

Villin-1 es una proteína de unión a actina específica de tejido de 92,5 kDa asociada al haz central de actina del borde en cepillo . ^{[ 5 ]} Villin-1 está codificada por el gen VIL1 . Villin-1 contiene múltiples dominios similares a gelsolina rematados por una pequeña "cabeza" (8,5 kDa) en el extremo C-terminal, que consiste en un haz de tres hélices de plegamiento rápido e independiente, estabilizado por interacciones hidrofóbicas . ^{[ 6 ]} El dominio de la cabeza es una proteína comúnmente estudiada en dinámica molecular debido a su pequeño tamaño, su rápida cinética de plegamiento y su corta secuencia primaria . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

La vilina-1 es una proteína de unión a la actina que se expresa principalmente en el borde en cepillo del epitelio de los vertebrados, pero a veces se expresa de forma ubicua en protistas y plantas. ^{[ 8 ]} La vilina se localiza en las microvellosidades del borde en cepillo del epitelio que recubre el intestino y los túbulos renales de los vertebrados. ^{[ 9 ]}

La vilina-1 consta de siete dominios: seis dominios homólogos que forman el núcleo N-terminal y un séptimo dominio que forma la cabeza C-terminal (capuchón). ^{[ 7 ]} El núcleo comprende aproximadamente 150 residuos de aminoácidos organizados en seis segmentos repetidos, mientras que la cabeza C-terminal es una región hidrofóbica de 87 residuos. ^{[ 5 ]} La vilina contiene tres sitios de unión al fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PIP ₂ ), uno en la cabeza y dos en el dominio del núcleo. ^{[ 9 ]}

El dominio HP67, ubicado en el extremo C-terminal, es un dominio compacto de 70 aminoácidos plegado de forma independiente que contiene el sitio principal de unión a la actina F. Los residuos K38, E39, K65, K70–K73, G74, L75 y F76 rodean un núcleo hidrofóbico y se cree que contribuyen a la unión a la actina F. Los residuos E39 y K70 forman un puente salino interno que une las regiones N- y C-terminales del dominio HP67, el cual parece estabilizar la conformación requerida para la unión a la actina, ya que la interrupción de esta interacción anula la unión. El residuo W64 forma una cubierta hidrofóbica conservada, característica de la familia de las vilinas, debajo de la cual se encuentra una corona de residuos con carga positiva y negativa alternada. ^{[ 9 ]}

El subdominio C-terminal de la cabeza, denominado VHP35, se estabiliza parcialmente mediante un grupo interno de tres residuos de fenilalanina. Su pequeño tamaño y alto contenido de hélices α promueven un plegamiento rápido, propiedad que se ha confirmado experimentalmente. El constructo C-terminal de la vilina-4 de Arabidopsis thaliana, denominado VHP76, muestra una mayor afinidad por la actina F a concentraciones elevadas de Ca²⁺ ^, lo que respalda aún más la función conservada de la cabeza en la unión a la actina. En general, la cabeza adopta una topología simple de tres hélices α que rodean un núcleo hidrofóbico compacto.

La vilina-1 también sufre modificación postraduccional por fosforilación de tirosina, ^{[ 10 ]} y puede formar dímeros a través de un sitio de dimerización ubicado cerca del extremo amino de la proteína. ^{[ 11 ]}

Se cree que la vilina-1 funciona en el empaquetamiento, la nucleación, el recubrimiento y la escisión de los filamentos de actina. ^{[ 5 ]} En los vertebrados, las proteínas vilina ayudan a sostener los microfilamentos de las microvellosidades del borde en cepillo. Sin embargo, los ratones knockout parecen mostrar microvellosidades ultraestructuralmente normales, lo que nos recuerda que la función de la vilina no se conoce definitivamente; puede desempeñar un papel en la plasticidad celular a través de la escisión de la actina F. ^{[ 9 ]} El núcleo de vilina de seis repeticiones es responsable de la escisión de la actina por Ca ^2+, mientras que la cabeza es responsable del entrecruzamiento y el empaquetamiento de la actina (independiente de Ca). Se postula que la vilina es la proteína de control para la escisión de la actina inducida por Ca ²⁺ en el borde en cepillo. El Ca ²⁺ inhibe la escisión proteolítica de los dominios del núcleo N-terminal 6, lo que inhibe la escisión de la actina. ^{[ 7 ]} En ratones normales, el aumento de los niveles de Ca ²⁺ induce la escisión de la actina por la vilina, mientras que en ratones knockout de vilina esta actividad no ocurre en respuesta a niveles elevados de Ca ²⁺ . ^{[ 12 ]} En presencia de bajas concentraciones de Ca ^2+, la cabeza de la vilina funciona para agrupar filamentos de actina, mientras que en presencia de altas concentraciones de Ca ²⁺ , el extremo N-terminal cubre y corta estos filamentos. ^{[ 5 ]} La asociación de PIP ₂ con la vilina inhibe la acción de cobertura y corte de la actina y aumenta la unión de la actina en la región de la cabeza, posiblemente a través de cambios estructurales en la proteína. PIP ₂ aumenta el agrupamiento de actina no solo al disminuir la acción de corte de la vilina, sino también al disociar las proteínas de cobertura, liberando monómeros de actina de las proteínas secuestradoras y estimulando la nucleación y el entrecruzamiento de la actina. ^{[ 7 ]}

Actualmente, se teoriza que la regulación de las vilinas vegetales se debe a la degradación mediada por la proteína de unión auxina, que actúa sobre el dominio de la cabeza (VHP).

La vilina-1 actúa como un determinante crítico de la supervivencia del epitelio intestinal y la integridad de la barrera. Si bien clásicamente se define por su función en el citoesqueleto (unión, formación de casquetes y fragmentación de la actina), también actúa como una proteína antiapoptótica específica de las células epiteliales. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

• Supervillano

• Villin en la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH)