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Bcl-xL

Estructura cristalina de rayos X de Bcl-xL con una resolución de 1,76 Å

El linfoma de células B extra grande ( Bcl-xL ), codificado por el gen BCL2-like 1 , es una molécula transmembrana en las mitocondrias . Es un miembro de la familia de proteínas Bcl-2 y actúa como una proteína antiapoptótica al prevenir la liberación de contenidos mitocondriales como el citocromo c , lo que conduce a la activación de la caspasa y, en última instancia, a la muerte celular programada . [1]

Función

Es un concepto bien establecido en el campo de la apoptosis que las cantidades relativas de la familia de proteínas Bcl-2 pro y anti-supervivencia determinan si la célula sufrirá muerte celular; si hay más Bcl-xL, los poros no son permeables a las moléculas pro-apoptóticas y la célula sobrevive. Sin embargo, si Bax y Bak se activan, y Bcl-xL es secuestrado por factores guardianes BH3-only (por ejemplo, Bim ) que hacen que se forme un poro, se libera citocromo c, lo que lleva al inicio de la cascada de caspasas y eventos apoptóticos. [2]

Aunque todavía no se conoce la vía de señalización exacta de Bcl-xL, se cree que Bcl-xL difiere mucho de Bcl-2 en su mecanismo de inducción de apoptosis. Bcl-xL es aproximadamente diez veces más funcional que Bcl-2 cuando es inducido por el fármaco quimioterapéutico doxorrubicina [3] y puede unirse específicamente a los residuos del citocromo C, previniendo la apoptosis. [4] También puede prevenir la formación del complejo Apaf-1 y Caspasa 9 al actuar directamente sobre Apaf-1 en lugar de Caspasa 9, como se muestra en los homólogos de los nematodos. [5]

Descripción general de las vías de transducción de señales

Importancia clínica

La disfunción de Bcl-xL en ratones puede causar una producción ineficaz de glóbulos rojos, anemia grave, hemólisis y muerte. Esta proteína también se ha demostrado como un requisito para la producción de hemo [6] y en el linaje eritroide, Bcl-xL es un factor de supervivencia importante responsable de aproximadamente la mitad de la "señal" de supervivencia total que los proeritroblastos deben recibir para sobrevivir y convertirse en glóbulos rojos. El promotor de Bcl-xL contiene sitios GATA-1 y Stat5. Esta proteína se acumula durante la diferenciación, lo que garantiza la supervivencia de los progenitores eritroides. Debido a que el metabolismo del hierro y la incorporación a la hemoglobina ocurren dentro de las mitocondrias, se sugirió que Bcl-xL desempeña funciones adicionales en la regulación de este proceso en los eritrocitos, lo que podría conducir a un papel en la policitemia vera , una enfermedad en la que hay una sobreproducción de eritrocitos. [7]

Al igual que otros miembros de la familia Bcl-2, Bcl-xL ha estado implicado en la supervivencia de las células cancerosas al inhibir la función de p53 , un supresor tumoral. En células cancerosas de ratón, aquellas que contenían Bcl-xL pudieron sobrevivir, mientras que aquellas que solo expresaban p53 murieron en un corto período de tiempo. [8]

La Bcl-xL es un objetivo de varios agentes senolíticos . Los estudios de cultivos celulares de células endoteliales de vena umbilical humana senescentes han demostrado que tanto la fisetina como la quercetina inducen la apoptosis mediante la inhibición de la Bcl-xL. [9] La fisetina tiene aproximadamente el doble de potencia senolítica que la quercetina. [10]

Proteínas relacionadas

Otras proteínas Bcl-2 incluyen Bcl-2 , Bcl-w , Bcl-xs y Mcl-1 .

Referencias

  1. ^ Korsmeyer SJ (marzo de 1995). "Reguladores de la muerte celular". Tendencias en genética . 11 (3): 101–105. doi :10.1016/S0168-9525(00)89010-1. PMID  7732571.
  2. ^ Finucane DM, Bossy-Wetzel E, Waterhouse NJ, Cotter TG, Green DR (enero de 1999). "La activación de la caspasa inducida por Bax y la apoptosis a través de la liberación de citocromo c de las mitocondrias es inhibible por Bcl-xL". The Journal of Biological Chemistry . 274 (4): 2225–2233. doi : 10.1074/jbc.274.4.2225 . PMID  9890985.
  3. ^ Fiebig AA, Zhu W, Hollerbach C, Leber B, Andrews DW (agosto de 2006). "Bcl-XL es cualitativamente diferente y diez veces más eficaz que Bcl-2 cuando se expresa en una línea celular de cáncer de mama". BMC Cancer . 6 (213): 213. doi : 10.1186/1471-2407-6-213 . PMC 1560389 . PMID  16928273. 
  4. ^ Bertini I, Chevance S, Del Conte R, Lalli D, Turano P (abril de 2011). "La proteína antiapoptótica Bcl-x(L), una nueva pieza en el rompecabezas del interactoma del citocromo c". PLOS ONE . ​​6 (4): e18329. Bibcode :2011PLoSO...618329B. doi : 10.1371/journal.pone.0018329 . PMC 3080137 . PMID  21533126. 
  5. ^ Hu Y, Benedict MA, Wu D, Inohara N, Núñez G (abril de 1998). "Bcl-XL interactúa con Apaf-1 e inhibe la activación de la caspasa-9 dependiente de Apaf-1". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (8): 4386–4391. Bibcode :1998PNAS...95.4386H. doi : 10.1073/pnas.95.8.4386 . PMC 22498 . PMID  9539746. 
  6. ^ Rhodes MM, Kopsombut P, ​​Bondurant MC, Price JO, Koury MJ (septiembre de 2005). "Bcl-x(L) previene la apoptosis de los eritroblastos en etapa tardía pero no media el efecto antiapoptótico de la eritropoyetina". Blood . 106 (5): 1857–1863. doi :10.1182/blood-2004-11-4344. PMC 1895223 . PMID  15899920. 
  7. ^ Silva M, Richard C, Benito A, Sanz C, Olalla I, Fernández-Luna JL (febrero de 1998). "Expresión de Bcl-x en precursores eritroides de pacientes con policitemia vera". The New England Journal of Medicine . 338 (9): 564–571. doi : 10.1056/NEJM199802263380902 . PMID  9475763.
  8. ^ Schott AF, Apel IJ, Nuñez G, Clarke MF (octubre de 1995). "Bcl-XL protege a las células cancerosas de la apoptosis mediada por p53". Oncogene . 11 (7): 1389–1394. PMID  7478561.
  9. ^ Kirkland JL, Tchkonia T (noviembre de 2020). «Fármacos senolíticos: del descubrimiento a la traducción». Revista de Medicina Interna . 288 (5): 518–536. doi :10.1111/joim.13141. PMC 7405395 . PMID  32686219. 
  10. ^ Wyld L, Bellantuono I, Tchkonia T, Morgan J, Turner O, Foss F, et al. (julio de 2020). "Senescencia y cáncer: una revisión de las implicaciones clínicas de la senescencia y las senoterapias". Cánceres . 12 (8): e2134. doi : 10.3390/cancers12082134 . PMC 7464619 . PMID  32752135.