El glicosilfosfatidilinositol ( ) o glicofosfatidilinositol ( GPI ) es un fosfoglicérido que se puede unir al extremo C de una proteína durante la modificación postraduccional . Las proteínas ancladas a GPI resultantes desempeñan papeles clave en una amplia variedad de procesos biológicos. [1] El GPI está compuesto por un grupo fosfatidilinositol unido a través de un enlace que contiene carbohidratos ( glucosamina y manosa unidas glucosídicamente al residuo de inositol ) y a través de un puente de fosfato de etanolamina (EtNP) al aminoácido C-terminal de una proteína madura. Los dos ácidos grasos dentro del grupo fosfatidil-inositol hidrofóbico anclan la proteína a la membrana celular .
Las proteínas glicosiladas (ancladas a GPI) contienen una secuencia señal que las dirige al retículo endoplasmático (RE). La proteína se inserta co-traduccionalmente en la membrana del RE a través de un translocón y se une a la membrana del RE por su extremo C hidrofóbico; la mayor parte de la proteína se extiende hacia el lumen del RE. Luego, la secuencia hidrofóbica del extremo C se escinde y se reemplaza por el ancla GPI. A medida que la proteína se procesa a través de la vía secretora , se transfiere a través de vesículas al aparato de Golgi y finalmente a la membrana plasmática donde permanece unida a un folíolo de la membrana celular . Dado que la glicosilación es el único medio de unión de dichas proteínas a la membrana, la escisión del grupo por fosfolipasas dará como resultado la liberación controlada de la proteína de la membrana. Este último mecanismo se utiliza in vitro ; es decir, las proteínas de membrana liberadas de las membranas en ensayos enzimáticos son proteínas glicosiladas. [ cita requerida ]
La fosfolipasa C (PLC) es una enzima que rompe el enlace fosfoglicerol presente en las proteínas ancladas a GPI. El tratamiento con PLC provocará la liberación de proteínas ligadas a GPI de la membrana celular externa. Se sabe que el marcador de células T Thy-1 y la acetilcolinesterasa , así como las fosfatasas alcalinas intestinales y placentarias , están ligadas a GPI y se liberan mediante el tratamiento con PLC. Se cree que las proteínas ligadas a GPI se ubican preferentemente en las balsas lipídicas , lo que sugiere un alto nivel de organización dentro de los microdominios de la membrana plasmática. [ cita requerida ]
Los defectos en la síntesis de ancla de GPI ocurren en enfermedades adquiridas raras como la hemoglobinuria paroxística nocturna (PNH) y enfermedades congénitas como el síndrome de hiperfosfatasia con retraso mental (HPMRS). En la PNH, un defecto somático en las células madre sanguíneas, que es necesario para la síntesis de GPI, da lugar a un enlace GPI defectuoso del factor acelerador de la descomposición (DAF) y CD59 en los glóbulos rojos . La causa más común de PNH son las mutaciones somáticas en el gen PIGA del cromosoma X. Sin embargo, también se ha informado de un caso de PNH con una mutación de la línea germinal en el gen autosómico PIGT y un segundo hit somático adquirido. [2] Sin estas proteínas ligadas a la superficie celular, el sistema del complemento puede lisar la célula y se destruyen grandes cantidades de glóbulos rojos, lo que conduce a la hemoglobinuria . En pacientes con HPMRS, se han descrito mutaciones causantes de enfermedad en los genes PIGV , PIGO , PGAP2 y PGAP3 . [ cita requerida ]
Las glicoproteínas de superficie variables del protozoo de la enfermedad del sueño Trypanosoma brucei están unidas a la membrana plasmática a través de un ancla GPI. [3]
