Proteína que permite que el tejido del cuerpo recupere su forma después del estiramiento
Fibras elásticas gruesas que consisten en haces de elastina en el pulmón humano.
La elastina es una proteína que en los humanos está codificada por el gen ELN . La elastina es un componente clave de la matriz extracelular en los gnatóstomos (vertebrados con mandíbulas). [3] Es muy elástico y está presente en el tejido conectivo, lo que permite que muchos tejidos del cuerpo recuperen su forma después de estirarse o contraerse. [4] La elastina ayuda a que la piel vuelva a su posición original cuando se pincha o pellizca. La elastina también es un tejido importante que soporta carga en los cuerpos de los vertebrados y se utiliza en lugares donde se requiere almacenar energía mecánica. [5]
Función
El gen ELN codifica una proteína que es uno de los dos componentes de las fibras elásticas . La proteína codificada es rica en aminoácidos hidrófobos como la glicina y la prolina , que forman regiones hidrófobas móviles unidas por enlaces cruzados entre residuos de lisina . [6] Se han encontrado múltiples variantes de transcripción que codifican diferentes isoformas para este gen. [6] El precursor soluble de la elastina es la tropoelastina. [7] La caracterización del desorden es consistente con un mecanismo de retroceso elástico impulsado por la entropía. Se concluye que el trastorno conformacional es una característica constitutiva de la estructura y función de la elastina. [8]
En el cuerpo, la elastina suele estar asociada con otras proteínas en los tejidos conectivos. La fibra elástica del cuerpo es una mezcla de elastina amorfa y fibrilina fibrosa . Ambos componentes están compuestos principalmente de aminoácidos más pequeños como glicina , valina , alanina y prolina . [9] [12] La elastina total oscila entre el 58 y el 75% del peso de la arteria seca desgrasada en las arterias caninas normales. [13] La comparación entre tejidos frescos y digeridos muestra que, con una tensión del 35%, un mínimo del 48% de la carga arterial es transportada por elastina, y un mínimo del 43% del cambio en la rigidez del tejido arterial se debe al cambio. en la rigidez de la elastina. [14]
La elastina es una proteína de vida muy larga, con una vida media de más de 78 años en humanos. [dieciséis]
Investigación clínica
Se ha estudiado la viabilidad de utilizar tropoelastina humana recombinante para permitir la producción de fibra de elastina para mejorar la flexibilidad de la piel en heridas y cicatrices. [17] [18] Después de inyecciones subcutáneas de tropoelastina humana recombinante en heridas recientes, se descubrió que no había mejora en las cicatrices ni en la flexibilidad de las cicatrices finales. [17] [18]
Biosíntesis
Precursores de tropoelastina
La elastina se produce uniendo muchas moléculas pequeñas de proteína tropoelastina precursora soluble (50-70 kDa ), para formar el complejo final masivo, insoluble y duradero. Las moléculas de tropoelastina no unidas normalmente no están disponibles en la célula, ya que inmediatamente después de su síntesis por la célula se reticulan formando fibras de elastina y se exportan a la matriz extracelular . [19]
Cada tropoelastina consta de una cadena de 36 pequeños dominios , cada uno de los cuales pesa alrededor de 2 kDa en una conformación de espiral aleatoria . La proteína consta de dominios hidrófobos e hidrófilos alternos, que están codificados por exones separados , de modo que la estructura del dominio de la tropoelastina refleja la organización exónica del gen. Los dominios hidrofílicos contienen motivos Lys-Ala (KA) y Lys-Pro (KP) que participan en la reticulación durante la formación de elastina madura. En los dominios KA, los residuos de lisina aparecen como pares o tripletes separados por dos o tres residuos de alanina (por ejemplo, AAAKAAKAA), mientras que en los dominios KP los residuos de lisina están separados principalmente por residuos de prolina (por ejemplo, KPLKP).
Agregación
La tropoelastina se agrega a temperatura fisiológica debido a interacciones entre dominios hidrofóbicos en un proceso llamado coacervación . Este proceso es reversible y está controlado termodinámicamente y no requiere escisión de proteínas . El coacervado se vuelve insoluble mediante reticulación irreversible .
En los mamíferos, el genoma sólo contiene un gen de tropoelastina, llamado ELN . El gen ELN humano es un segmento de 45 kb en el cromosoma 7 y tiene 34 exones interrumpidos por casi 700 intrones, siendo el primer exón un péptido señal que asigna su localización extracelular. La gran cantidad de intrones sugiere que la recombinación genética puede contribuir a la inestabilidad del gen, lo que lleva a enfermedades como SVAS . La expresión del ARNm de tropoelastina está altamente regulada en al menos ocho sitios de inicio de la transcripción diferentes .
Las variantes de elastina específicas de tejido se producen mediante empalme alternativo del gen de tropoelastina. Hay al menos 11 isoformas de tropoelastina humana conocidas. Estas isoformas están bajo regulación del desarrollo; sin embargo, existen diferencias mínimas entre tejidos en la misma etapa de desarrollo. [9]
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