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Chaperoma

El término chaperoma se refiere al conjunto de todas las proteínas chaperonas y co-chaperonas moleculares celulares que ayudan al plegamiento de proteínas mal plegadas o intermediarios de plegamiento para asegurar el plegamiento y la función de las proteínas nativas, para antagonizar la proteotoxicidad relacionada con la agregación y la consiguiente pérdida de función de las proteínas o enfermedades de plegamiento incorrecto de las proteínas, como las enfermedades neurodegenerativas de Alzheimer, Huntington o Parkinson, así como para salvaguardar la proteostasis celular y el equilibrio del proteoma. [1] [2]

El término chaperoma fue acuñado por primera vez en una publicación de 2006 en Cell por Balch y colaboradores, quienes descubrieron que la regulación negativa de la co-chaperona Aha1 de Hsp90 rescata el plegamiento incorrecto de CFTR en la fibrosis quística para describir el entorno de plegamiento general de la chaperona, o el "chaperoma". [3] En 2014, Brehme y colaboradores estudiaron sistemáticamente la dinámica de expresión del chaperoma humano completo, que comprende aproximadamente 300 chaperonas y co-chaperonas humanas, en cerebros humanos en proceso de envejecimiento y en cerebros de pacientes con enfermedades neurodegenerativas. La integración con experimentos de perturbación de interferencia de ARN funcional (ARNi) en todo el chaperoma en células de gusanos y humanas condujo a la identificación de una subred de chaperomas que protege la proteostasis en el envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas. [4]

Recientemente, un estudio exhaustivo de la literatura revisó la literatura desde la publicación de la secuencia del genoma humano en 2000 en busca de estudios sistemáticos en sistemas modelo de animales pequeños y destacó el poder de los sistemas modelo para revelar aquellos modificadores clave de la proteotoxicidad de la chaperona de entre el gran número representado en el chaperoma humano más amplio que podrían informar objetivos y estrategias para la regulación terapéutica de la funcionalidad de la chaperona. [5]

En 2016, un artículo de la revista Nature escrito por Rodina et al. introdujo un término novedoso, epichaperoma, para referirse a una red de chaperomas existentes que se encuentran solo en las células cancerosas. [6] Más específicamente, algunos de los principales actores de esta red incluyen la proteína de choque térmico 90 (Hsp90) y la proteína cognada de choque térmico 70 (Hsc70). A diferencia de lo que ocurre en las células normales y sanas, donde estos chaperomas son abundantes y funcionales por sí solos, en las células cancerosas, los cambios en las interacciones entre los chaperomas conducen a la formación de una red de chaperomas, co-chaperomas y cofactores relacionados. [7] Lo que se ha descubierto es que esta red fortalecida entre los chaperomas es un mecanismo de supervivencia para las células cancerosas cuando se adaptan al estrés [8], incluida la hipoxia y el calor. Se ha descubierto que el inhibidor de Hsp90, una molécula pequeña, PU-H71, tiene una unión preferencial a Hsp90 cuando se encuentra en la forma complejada altamente integrada que es el epichaperoma. [6]

Véase también

Referencias

  1. ^ Balch WE, Morimoto RI, Dillin A, Kelly JW (febrero de 2008). "Adaptación de la proteostasis para la intervención en enfermedades". Science . 319 (5865): 916–919. Bibcode :2008Sci...319..916B. doi :10.1126/science.1141448. PMID  18276881. S2CID  20952037.
  2. ^ Douglas, PM; Summers, DW; Cyr, DM (2009). "Las chaperonas moleculares antagonizan la proteotoxicidad modulando diferencialmente las vías de agregación de proteínas". Prion . 3 (2): 51–58. doi :10.4161/pri.3.2.8587. PMC 2712599 . PMID  19421006. 
  3. ^ Wang X, et al. (2006). "La regulación negativa de la cochaperona Aha1 de Hsp90 rescata el plegamiento incorrecto de CFTR en la fibrosis quística". Cell . 127 (4): 803–15. doi : 10.1016/j.cell.2006.09.043 . PMID  17110338. S2CID  1457851.
  4. ^ Brehme M, et al. (2014). "Una subred de chaperomas conservada protege la homeostasis proteica en el envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas". Cell Rep . 9 (3): 1135–1150. doi :10.1016/j.celrep.2014.09.042. PMC 4255334 . PMID  25437566. 
  5. ^ Brehme M, Voisine C (2016). "Sistemas modelo de enfermedades por mal plegamiento de proteínas revelan modificadores de proteotoxicidad por chaperonas". Dis. Models Mech . 9 (8): 823–38. doi :10.1242/dmm.024703. PMC 5007983. PMID  27491084 . 
  6. ^ ab Chiosis, Gabriela; Guzman, Monica L.; Lewis, Jason S.; Larson, Steven M.; Melnick, Ari; Levine, Ross; Cerchietti, Leandro; Cesarman, Ethel; Roboz, Gail J. (octubre de 2016). "El epichaperoma es una red de chaperomas integrada que facilita la supervivencia del tumor". Nature . 538 (7625): 397–401. Bibcode :2016Natur.538..397R. doi :10.1038/nature19807. ISSN  1476-4687. PMC 5283383 . PMID  27706135. 
  7. ^ Chiosis, Gabriela; Gewirth, Daniel T.; Guzman, Monica L.; Modi, Shanu; Corben, Adriana; Dunphy, Mark P.; Rodina, Anna; Wang, Tai (8 de febrero de 2019). "Heterogeneidad de chaperomas y sus implicaciones para el estudio y tratamiento del cáncer". Journal of Biological Chemistry . 294 (6): 2162–2179. doi : 10.1074/jbc.REV118.002811 . ISSN  0021-9258. PMC 6369301 . PMID  30409908. 
  8. ^ Chiosis, Gabriela; Brodsky, Jeffrey L.; Sahil Sharma; Araujo, Thaís LS; Wang, Tai; Joshi, Suhasini (septiembre de 2018). "Adaptación al estrés: redes de chaperomas en el cáncer". Nature Reviews Cancer . 18 (9): 562–575. doi :10.1038/s41568-018-0020-9. ISSN  1474-1768. PMC 6108944 . PMID  29795326.