Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens
La proteína cero de mielina ( P0 , MPZ ) es una glucoproteína de membrana única [5] que en los humanos está codificada por el gen MPZ . P0 es un componente estructural importante de la vaina de mielina en el sistema nervioso periférico (SNP) . [6] La proteína cero de mielina es expresada por las células de Schwann y representa más del 50% de todas las proteínas en el sistema nervioso periférico, lo que la convierte en la proteína más común expresada en el SNP. [6] Las mutaciones en la proteína cero de mielina pueden causar deficiencia de mielina y están asociadas con neuropatías como la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth y la enfermedad de Dejerine-Sottas . [7]
Estructura
En los seres humanos, el gen que codifica la proteína cero de la mielina se encuentra en el cromosoma 1, cerca del locus Duffy o del receptor de quimiocina/antígeno Duffy. El gen tiene una longitud de aproximadamente 7000 bases y está dividido en 6 exones. En total, la proteína cero de la mielina tiene una longitud de 219 aminoácidos [6] y tiene muchos residuos de aminoácidos básicos. [8]
La proteína cero de mielina consta de un dominio N-terminal extracelular (aminoácidos 1-124), una única región transmembrana (125-150) y una región intracelular más pequeña con carga positiva (151-219). [6] [9] [10] Su dominio citoplasmático tiene una carga altamente positiva, pero presumiblemente no se pliega en una estructura globular. [11] El dominio extracelular es estructuralmente similar al dominio de inmunoglobulina [8] y, por lo tanto, se considera que la proteína pertenece a la superfamilia de inmunoglobulinas . [12]
Además de existir como monómero, también se sabe que la proteína cero de mielina forma dímeros y tetrámeros con otras moléculas de proteína cero de mielina en vertebrados. [13]
Función
La vaina de mielina es una membrana de múltiples capas, exclusiva del sistema nervioso, que funciona como un aislante para aumentar en gran medida la velocidad de conducción del impulso axónico. La proteína cero de mielina, ausente en el sistema nervioso central, [14] es un componente principal de la vaina de mielina en los nervios periféricos . Las mutaciones que alteran la función de la proteína cero de mielina pueden conducir a una menor expresión de mielina y a la degeneración de la vaina de mielina en el sistema nervioso periférico. [15] Actualmente, se postula que la expresión de la proteína cero de mielina se produce por señales del axón. Sin embargo, se desconocen más detalles sobre la regulación de la proteína cero de mielina. [6]
Se postula que la proteína cero de mielina es un elemento estructural en la formación y estabilización de la mielina del nervio periférico. [9] También se plantea la hipótesis de que la proteína cero de mielina sirve como una molécula de adhesión celular, manteniendo unidas múltiples capas de mielina. [10] Cuando una célula mielinizante envuelve su membrana alrededor de un axón varias veces, generando múltiples capas de mielina, la proteína cero de mielina ayuda a mantener estas láminas compactas al servir como un "pegamento" que mantiene unidas las capas de mielina. [11] Lo hace manteniendo unida su característica estructura de bobina mediante las interacciones electrostáticas [8] de su dominio intracelular cargado positivamente con lípidos ácidos en la cara citoplasmática de la bicapa opuesta. [14] y por interacción entre "cabezas" globulares hidrofóbicas de dominios extracelulares adyacentes . [14]
La función de la proteína cero de mielina es similar a la de otras proteínas con dominios de inmunoglobulina, como la poliinmunoglobina y la proteína T4. Estas proteínas funcionan como moléculas de unión y adhesión y participan en interacciones homotípicas, o interacciones que involucran a dos proteínas similares. [9] La proteína cero de mielina mantiene unida la vaina de mielina al participar en interacciones homotípicas con otras proteínas de la proteína cero de mielina. El dominio extracelular de la proteína cero de mielina se une a la membrana de esfingolípidos de mielina y mantiene unidas las capas de mielina mediante interacciones homotípicas con otros dominios extracelulares de la proteína cero de mielina, [7] y con residuos de triptófano extracelulares que interactúan con la membrana. [8]
También se ha demostrado que la proteína de mielina cero interactúa con otras proteínas como la proteína de mielina periférica 22. [ 16] Sin embargo, en este punto aún no se ha determinado el propósito de estas interacciones. [16]
Asociaciones con la neuropatía
Se sabe que las mutaciones en la proteína cero de mielina causan degeneración de la mielina y neuropatía . [7] Se cree que las mutaciones que reducen la función de adhesión de la proteína cero de mielina o su capacidad para participar en interacciones homeotípicas con otras proteínas de la proteína cero de mielina causan neuropatía. [17] Las mutaciones en la proteína cero de mielina pueden provocar problemas con el desarrollo de la mielina en etapas tempranas de la vida o degeneración de la mielina en el axón en etapas posteriores de la vida. [12] Algunas mutaciones pueden causar neuropatía en la infancia, como la enfermedad de Derjerine-Sottas , mientras que otras mutaciones pueden causar neuropatía en las primeras dos décadas de vida, como la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth . [7] Agregar un aminoácido cargado o cambiar un residuo de cisteína en la membrana extracelular puede provocar la aparición de neuropatía en etapas tempranas. El truncamiento del dominio citoplasmático o el cambio de la estructura terciaria de la proteína cero de la mielina también pueden provocar neuropatía [7] porque se ha demostrado que el dominio citoplasmático es necesario para las interacciones homotípicas. [12]
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Enlaces externos
Busque proteína cero de mielina en Wikcionario, el diccionario libre.
- Entrada en GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre la neuropatía de Charcot-Marie-Tooth tipo 1
- Entrada en GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre la neuropatía de Charcot-Marie-Tooth tipo 2
- Mielina+proteína+cero en los Encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : P25189 (Proteína de mielina P0) en PDBe-KB .
Este artículo incorpora texto de dominio público
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InterPro : IPR019566