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UCP3

La proteína desacopladora mitocondrial 3 es una proteína que en los humanos está codificada por el gen UCP3 . [5] [6] El gen se encuentra en el cromosoma (11q13.4) con un recuento de exones de 7 (HGNC et al., 2016) y se expresa en la membrana mitocondrial interna . Las proteínas desacopladoras transfieren aniones de la membrana mitocondrial interna a la membrana mitocondrial externa, separando (o desacoplando) así la fosforilación oxidativa de la síntesis de ATP y disipando la energía almacenada en el potencial de membrana mitocondrial como calor. Las proteínas desacopladoras también reducen la generación de especies reactivas de oxígeno .

Función

La proteína desacopladora mitocondrial 3 (UCP3) es miembro de la familia más grande de proteínas transportadoras de aniones mitocondriales (MACP). Las UCP facilitan la transferencia de aniones desde la membrana mitocondrial interna a la externa y la transferencia de protones desde la membrana mitocondrial externa a la interna, reduciendo el potencial de membrana mitocondrial en células de mamíferos. No se conocen los mecanismos exactos de cómo las UCP transfieren H+/OH−. [7] Además de UCP1, UCP3 es un mediador importante de la termogénesis.

Expresión de proteínas

Las proteínas desacopladoras son transportadores en la membrana mitocondrial que agotan el gradiente de protones. La UCP1 se expresa en gran medida en los adipocitos marrones, la UCP2 se expresa de forma variable en muchos tejidos diferentes y la UCP3 se expresa principalmente en el músculo esquelético. A nivel de aminoácidos, la UCP3 humana es equivalente en un 71 % a la UCP2.

SNP asociados

Se confirmó que el UCP3 contiene cuatro polimorfismos de un solo nucleótido rs1800849, rs11235972, rs1726745 y rs3781907. Hubo una alta puntuación de impacto del genotipo GG rs11235972, lo que muestra la asociación del polimorfismo del gen UCP3 y la enfermedad del hígado graso no alcohólico en niños chinos (Xu YP et al., 2013). La investigación de falsificaciones en dos poblaciones independientes hubo una similitud entre la mutación -55CT de UCP3 y un IMC más bajo. Esta afiliación estaba siendo modulada por la ingesta de energía, de ahí el efecto indefinido de la dieta y la asociación en parte de inconsistencias de estudios relacionados previos.

Estructura

Las UCP contienen los tres dominios proteicos homólogos de las MACP . [7]

Regulación genética

Este gen tiene un inicio de transcripción específico de tejido con otros sitios de inicio de transcripción aguas arriba de SM-1 (sitio principal del músculo esquelético). El orden cromosómico es 5'-UCP3- UCP2-3 '. Se han encontrado dos variantes de empalme para este gen. [7]

Asociación de enfermedades

Las mutaciones en el gen UCP3 están asociadas con la obesidad. [8] [9] UCP3 juega un papel esencial en la obesidad. Se diagnosticó una mutación en el exón 3 (V102I) en un obeso y diabético. Se analizó una mutación que inicializa un codón de terminación en el exón 4 (R143X) y una mutación en la unión donante de empalme del exón 6 en un heterocigoto compuesto que era antinaturalmente obeso y diabético. [8] Se analizó que la frecuencia de alelos del empalme del exón 3 y el exón 6 en una mutación de alianza era similar en la tribu afroamericana y mende y estaba ausente en los caucásicos. [8] Al ser heterocigotos el donante de empalme del exón 6, las tasas de oxidación de grasas se redujeron en un 50%, lo que inició un papel para UCP3 en la partición de combustible metabólico. [8] UCP3 (proteína desacopladora) delibera la resistencia a la hipoxia de las células epiteliales renales y su regulación positiva en el carcinoma de células renales. [10] El consumo de energía modulada y la asociación del polimorfismo -55CT de UCP3 con el peso corporal en pacientes diabéticos tipo 2. [11]

Inhibidores

Dado que la proteína UCP3 afecta el metabolismo de los ácidos grasos de cadena larga y previene el almacenamiento citosólico de triglicéridos, el telmisartán es un inhibidor según estudios comprobados en el músculo esquelético de ratas y mejora la actividad de la proteína mutante y también su participación en los mutantes UCP3 negativos dominantes (CV Musa et al., 2012). Por lo tanto, las nuevas variantes del gen UCP3 se asocian a la obesidad infantil e incluso al efecto de la prevención de la oxidación de los ácidos grasos en el almacenamiento de triglicéridos (CV Musa et al., 2012).

Interacciones

Se ha demostrado que UCP3 interactúa con YWHAQ . [12] La interacción de la proteína desacopladora UPC2 y la proteína desacopladora UPC3 con miembros de la familia 14.3.3 (Benoit pierrat et al., 2000). La proteína desacopladora (UCP3) modula el proceso de Ca2+-ATPasa del retículo sarcoplasmático (SERCA) al disminuir la fabricación de ATP mitocondrial (De Marchi U et al., 2011).

Véase también

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000175564 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000032942 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ Boss O, Giacobino JP, Muzzin P (febrero de 1998). "Estructura genómica de la proteína desacopladora 3 (UCP3) y su asignación al cromosoma 11q13". Genómica . 47 (3): 425–6. doi :10.1006/geno.1997.5135. PMID  9480760.
  6. ^ Vidal-Puig A, Solanes G, Grujic D, Flier JS, Lowell BB (junio de 1997). "UCP3: un homólogo de la proteína desacopladora expresado de forma preferencial y abundante en el músculo esquelético y el tejido adiposo pardo". Biochemical and Biophysical Research Communications . 235 (1): 79–82. doi :10.1006/bbrc.1997.6740. PMID  9196039.
  7. ^ abc "Gen Entrez: proteína desacopladora UCP3 3 (mitocondrial, transportador de protones)".
  8. ^ abcd Argyropoulos G, Brown AM, Willi SM, Zhu J, He Y, Reitman M, Gevao SM, Spruill I, Garvey WT (octubre de 1998). "Efectos de las mutaciones en el gen de la proteína desacopladora humana 3 sobre el cociente respiratorio y la oxidación de grasas en la obesidad grave y la diabetes tipo 2". The Journal of Clinical Investigation . 102 (7): 1345–51. doi :10.1172/JCI4115. PMC 508981 . PMID  9769326. 
  9. ^ Dalgaard LT, Sørensen TI, Drivsholm T, Borch-Johnsen K, Andersen T, Hansen T, Pedersen O (marzo de 2001). "Un polimorfismo prevalente en el promotor del gen UCP3 y su relación con el índice de masa corporal y el cambio de peso corporal a largo plazo en la población danesa". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism . 86 (3): 1398–402. doi : 10.1210/jcem.86.3.7301 . PMID  11238538.
  10. ^ Braun N, Klumpp D, Hennenlotter J, Bedke J, Duranton C, Bleif M, Huber SM (agosto de 2015). "La proteína desacopladora UCP-3 confiere resistencia a la hipoxia a las células epiteliales renales y se regula positivamente en el carcinoma de células renales". Scientific Reports . 5 : 13450. Bibcode :2015NatSR...513450B. doi :10.1038/srep13450. PMC 4548255 . PMID  26304588. 
  11. ^ Lapice E, Monticelli A, Cocozza S, Pinelli M, Giacco A, Rivellese AA, Cocozza S, Riccardi G, Vaccaro O (junio de 2014). "La ingesta de energía modula la asociación del polimorfismo -55CT de UCP3 con el peso corporal en pacientes diabéticos tipo 2". Revista Internacional de Obesidad . 38 (6): 873–7. doi : 10.1038/ijo.2013.174 . PMID  24026107. S2CID  205154594.
  12. ^ Pierrat B, Ito M, Hinz W, Simonen M, Erdmann D, Chiesi M, Heim J (mayo de 2000). "Las proteínas desacopladoras 2 y 3 interactúan con miembros de la familia 14.3.3". Revista Europea de Bioquímica . 267 (9): 2680–7. doi :10.1046/j.1432-1327.2000.01285.x. PMID  10785390.

Lectura adicional