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MAP1LC3B

La cadena ligera 3B de las proteínas asociadas a los microtúbulos 1A/1B (en adelante denominada LC3 ) es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen MAP1LC3B . [5] LC3 es una proteína central en la vía de la autofagia, donde funciona en la selección del sustrato de la autofagia y la biogénesis del autofagosoma . LC3 es el marcador de autofagosomas más utilizado. [6]

Descubrimiento

LC3 se identificó originalmente como una proteína asociada a microtúbulos en el cerebro de ratas. [7] Sin embargo, más tarde se descubrió que la función principal de LC3 es la autofagia , un proceso que implica la degradación masiva de componentes citoplasmáticos.

La familia de proteínas ATG8

MAP1LC3B es un miembro de la familia de proteínas ATG8 altamente conservada . Las proteínas ATG8 están presentes en todos los organismos eucariotas conocidos . La familia ATG8 animal comprende tres subfamilias: (i) proteína asociada a microtúbulos 1 cadena ligera 3 (MAP1LC3); (ii) potenciador de ATPasa asociada a Golgi de 16 kDa (GATE-16); y (iii) proteína asociada al receptor de ácido γ-amino-butírico ( GABARAP ). MAP1LC3B es uno de los cuatro genes de la subfamilia MAP1LC3 (otros incluyen MAP1LC3A , MAP1LC3C y MAP1LC3B2 ). [8]

Función

LC3 citoplasmático

El extremo C del LC3 recién sintetizado es hidrolizado por una proteasa de cisteína llamada ATG4B que expone Gly120, denominada LC3-I. [9] LC3-I, a través de una serie de reacciones similares a la ubiquitina que involucran a las enzimas ATG7 , ATG3 y ATG12 - ATG5 - ATG16 , se conjuga con el grupo principal del lípido fosfatidiletanolamina . [10] Se cree que la forma lipídica modificada de LC3, denominada LC3-II, está involucrada en los eventos de expansión y fusión de la membrana del autofagosoma. [11] Sin embargo, aún se discute el papel exacto de LC3 en la vía autofágica, y se debate la cuestión de si LC3 es necesario para la autofagia, ya que la eliminación de MAP1LC3B es compensada por los otros miembros de la subfamilia MAP1LC3. Estudios previos demostraron que los ratones knock out de MAP1LC3B se desarrollan normalmente, posiblemente debido a un mecanismo compensatorio entonces desconocido. [12] Sin embargo, trabajos posteriores demostraron que LC3 es necesario para la autofagia al regular negativamente de manera simultánea a todos los miembros de la subfamilia MAP1LC3. [13] Mientras que otro estudio sostiene que la eliminación de MAP1LC3 no afecta la autofagia en masa, mientras que los miembros de su familia GABARAP son cruciales para el proceso. [14] LC3 también funciona, junto con los receptores de autofagia (por ejemplo, SQSTM1 ), en la captura selectiva de carga para la degradación autofágica. [15] Independientemente de los autofagosomas, un solo LC3 soluble está asociado con un complejo de aproximadamente 500 kDa en el citoplasma. [16]

LC3 nuclear

No se debe subestimar la importancia de las funciones nucleares de las proteínas de autofagia. Existe una gran cantidad de LC3 en el núcleo de una variedad de tipos de células diferentes. [17] En respuesta a la inanición, la LC3 nuclear se desacetila y se transporta fuera del núcleo hacia el citoplasma, donde funciona en la autofagia. [18] La LC3 nuclear interactúa con la lámina B1 y participa en la degradación de la lámina nuclear . [19] La LC3 también se enriquece en los nucléolos a través de su triple motivo de arginina y se asocia con varios constituyentes nucleares y nucleolares diferentes, incluidos: MAP1B , tubulina y varias proteínas ribosómicas . [20]

Estructura

LC3 comparte homología estructural con la ubiquitina y, por lo tanto, se la ha denominado proteína similar a la ubiquitina . [21] LC3 tiene una interfaz de unión hidrofóbica/LDS (sitio de acoplamiento LIR) en el extremo N que interactúa con las proteínas que contienen LIR (región de interacción LC3). [16] Este dominio es rico en aminoácidos hidrofóbicos, cuya mutación altera la capacidad de LC3 de unirse con proteínas que contienen LIR, muchas de las cuales son proteínas adaptadoras de carga de autofagia. Por ejemplo, el sequestosoma (SQSTM1) interactúa con los aminoácidos Phe 52 y Leu53 presentes en la interfaz de unión hidrofóbica de LC3 y cualquier mutación de estos aminoácidos evita la interacción de LC3 con SQSTM1.

Regulación postraduccional

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000140941 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000031812 – 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. ^ "Gen Entrez: proteína 1 asociada a microtúbulos MAP1LC3B, cadena ligera 3 beta".
  6. ^ Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A, et al. (enero de 2016). "Directrices para el uso e interpretación de ensayos para el seguimiento de la autofagia (3.ª edición)". Autofagia . 12 (1): 1–222. doi :10.1080/15548627.2015.1100356. PMC 4835977 . PMID  26799652. 
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  8. ^ Shpilka T, Weidberg H, Pietrokovski S, Elazar Z (julio de 2011). "Atg8: una familia de proteínas similares a la ubiquitina relacionada con la autofagia". Genome Biology . 12 (7): 226. doi : 10.1186/gb-2011-12-7-226 . PMC 3218822 . PMID  21867568. 
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  13. ^ Weidberg H, Shvets E, Shpilka T, Shimron F, Shinder V, Elazar Z (junio de 2010). "Las subfamilias LC3 y GATE-16/GABARAP son esenciales, pero actúan de manera diferente en la biogénesis del autofagosoma". The EMBO Journal . 29 (11): 1792–802. doi :10.1038/emboj.2010.74. PMC 2885923 . PMID  20418806. 
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Lectura adicional

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