Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens
La aldolasa C, fructosa-bisfosfato ( ALDOC o ALDC ), es una enzima que, en los seres humanos, está codificada por el gen ALDOC en el cromosoma 17. Este gen codifica un miembro de la familia de genes de la fructosa-bisfosfato aldolasa de clase I. Expresada específicamente en el hipocampo y las células de Purkinje del cerebro, la proteína codificada es una enzima glucolítica que cataliza la escisión aldólica reversible de la fructosa 1,6-bisfosfato y la fructosa-1-fosfato a fosfato de dihidroxiacetona y gliceraldehído 3-fosfato o gliceraldehído , respectivamente. [proporcionado por RefSeq, julio de 2008] [5] [6]
Estructura
ALDOC es una de las tres isoenzimas de aldolasa (A, B y C), codificada por tres genes diferentes. [7] [8] La secuencia de aminoácidos de ALDOC es muy similar a las de las otras isoenzimas, compartiendo una identidad del 68% con ALDOB y del 78% con ALDOA . En particular, los residuos Asp33, Arg42, Lys107, Lys146, Glu187, Ser271, Arg303 y Lys229 están todos conservados en los sitios activos de las tres isoenzimas. Este sitio activo está ubicado en el centro de la estructura de barril αβ homotetramérica de estas aldolasas. Sin embargo, varios detalles estructurales distinguen a ALDOC. Por ejemplo, el residuo Arg303 en ALDOC adopta una conformación intermedia entre las estructuras ligadas y no ligadas observadas en las otras isoenzimas. Además, la región C-terminal entre Glu332 y Lys71 forma un puente salino con la región de barril que está ausente en las isoformas A y B. Además, la superficie electrostática de ALDOC está cargada más negativamente, lo que puede servir como un sitio de unión ácida o como un sitio de acoplamiento para acomodar las conformaciones C-terminales. [8] Cuatro residuos específicos de ALDOC (N90, V92, R96 y D100) pueden ser clave para las funciones específicas de ALDOC. [9]
Función
La ALDOC es una enzima clave en el cuarto paso de la glucólisis, así como en la vía inversa de la gluconeogénesis . Cataliza la conversión reversible de fructosa-1,6-bisfosfato en gliceraldehídos-3-fosfato (G3P), o gliceraldehído, y dihidroxiacetona fosfato (DHAP) por escisión aldólica. Como resultado, es un jugador crucial en la biosíntesis de ATP. [8] [9] Como aldolasa, la ALDOC supuestamente también contribuye a otras funciones "secundarias", aunque sus participaciones exactas siguen sin estar claras. [8] [9] Por ejemplo, se une menos fuertemente al citoesqueleto que las otras isoenzimas, probablemente debido a su pI más ácido . [8] Además, la ALDOC participa en la vía de respuesta al estrés para la función de las células epiteliales pulmonares durante la hipoxia y en la resistencia de las células de Purkinje cerebelosas contra el ataque excitotóxico. [10]
La ALDOC se expresa de forma ubicua en la mayoría de los tejidos, aunque se expresa predominantemente en el cerebro , el músculo liso y el tejido neuronal . [8] [9] [11] [12] Sin embargo, dado que la isoforma ALDOA se coexpresa con ALDOC en el sistema nervioso central (SC), se sugiere que ALDOC contribuye a la función del SNC fuera de la glucólisis. [9] Además, su presencia dentro de otros tipos de células, como las plaquetas y los mastocitos (MC), puede servir como medida de seguridad en caso de que las otras isoenzimas de aldolasa predominantes se inactiven. [11] Dentro de las células, se localiza en el citoplasma . [12]
Importancia clínica
Esta aldolasa se ha asociado con el cáncer. [8]
Se ha descubierto que la ALDOC está regulada positivamente en los cerebros de pacientes con esquizofrenia (SCZ). [13] Cabe destacar que, si bien la ALDOC se expresa de manera diferencial en la corteza cingulada anterior (ACC) de los pacientes masculinos con SCZ, no muestra cambios significativos en las pacientes femeninas con SCZ, lo que indica que pueden estar involucrados diferentes mecanismos reguladores en los pacientes masculinos y femeninos con SCZ. Es probable que la ALDOC esté involucrada en la SCZ a través de su papel en la glucólisis, que es una vía bioquímica central en la SCZ. [14]
Además, se ha informado de que el ALDOC sufre una oxidación en los cerebros afectados por deterioro cognitivo leve (DCL) y enfermedad de Alzheimer (EA). Esta modificación oxidativa inhibe la actividad del ALDOC, lo que provoca la acumulación de fructosa 1,6-bisfosfato y provoca la reacción inversa, en dirección a la gluconeogénesis en lugar de la glucólisis, deteniendo así la producción de ATP. [15]
Mapa interactivo de rutas
Haga clic en los genes, proteínas y metabolitos que aparecen a continuación para acceder a los artículos correspondientes. [§ 1]
- ^ El mapa de la ruta interactiva se puede editar en WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534".
Véase también
Referencias
- ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000109107 – Ensembl , mayo de 2017
- ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000017390 – Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
- ^ "Gen Entrez: ALDOC aldolasa C, fructosa-bisfosfato".
- ^ Rocchi M, Vitale E, Covone A, Romeo G, Santamaria R, Buono P, Paolella G, Salvatore F (junio de 1989). "Asignación del gen de la aldolasa C humana al cromosoma 17, región cen----q21.1". Genética humana . 82 (3): 279–82. doi :10.1007/BF00291170. PMID 2731939. S2CID 7980799.
- ^ Du S, Guan Z, Hao L, Song Y, Wang L, Gong L, Liu L, Qi X, Hou Z, Shao S (2014). "La fructosa-bisfosfato aldolasa a es un posible marcador asociado a la metástasis del carcinoma de células escamosas de pulmón y promueve la tumorigénesis y la migración de células pulmonares". PLOS ONE . 9 (1): e85804. Bibcode :2014PLoSO...985804D. doi : 10.1371/journal.pone.0085804 . PMC 3900443 . PMID 24465716.
- ^ abcdefg Arakaki TL, Pezza JA, Cronin MA, Hopkins CE, Zimmer DB, Tolan DR, Allen KN (diciembre de 2004). "Estructura de la fructosa 1,6-(bis)fosfato aldolasa del cerebro humano: vinculación de la estructura de la isoenzima con la función". Protein Science . 13 (12): 3077–84. doi :10.1110/ps.04915904. PMC 2287316 . PMID 15537755.
- ^ abcde Langellotti S, Romano M, Guarnaccia C, Granata V, Orrù S, Zagari A, Baralle FE, Salvatore F (2014). "Un nuevo anticuerpo anti-aldolasa C interactúa específicamente con los residuos 85-102 de la proteína". mAb . 6 (3): 708–17. doi :10.4161/mabs.28191. PMC 4011915 . PMID 24525694.
- ^ Slemmer JE, Haasdijk ED, Engel DC, Plesnila N, Weber JT (agosto de 2007). "Las células de Purkinje cerebelosas positivas a la aldolasa C son resistentes a la muerte retardada después de un traumatismo cerebral y a la excitotoxicidad mediada por AMPA". The European Journal of Neuroscience . 26 (3): 649–56. doi :10.1111/j.1460-9568.2007.05708.x. PMID 17686042. S2CID 46706309.
- ^ ab Sekar Y, Moon TC, Slupsky CM, Befus AD (julio de 2010). "Nitración de la aldolasa por la tirosina proteica en los mastocitos: una vía plausible en la regulación de la función de los mastocitos mediada por óxido nítrico". Journal of Immunology . 185 (1): 578–87. doi : 10.4049/jimmunol.0902720 . PMID 20511553.
- ^ ab Mamczur P, Gamian A, Kolodziej J, Dziegiel P, Rakus D (diciembre de 2013). "La localización nuclear de la aldolasa A se correlaciona con la proliferación celular". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Investigación celular molecular . 1833 (12): 2812–2822. doi :10.1016/j.bbamcr.2013.07.013. PMID 23886627.
- ^ Martins-de-Souza D, Gattaz WF, Schmitt A, Maccarrone G, Hunyadi-Gulyás E, Eberlin MN, Souza GH, Marangoni S, Novello JC, Turck CW, Dias-Neto E (julio de 2009). "El análisis proteómico de la corteza prefrontal dorsolateral indica la participación del citoesqueleto, los oligodendrocitos, el metabolismo energético y nuevos marcadores potenciales en la esquizofrenia". Journal of Psychiatric Research . 43 (11): 978–86. doi :10.1016/j.jpsychires.2008.11.006. PMID 19110265.
- ^ Martins-de-Souza D, Schmitt A, Röder R, Lebar M, Schneider-Axmann T, Falkai P, Turck CW (octubre de 2010). "Diferencias del proteoma específicas del sexo en la corteza cingulada anterior de la esquizofrenia". Journal of Psychiatric Research . 44 (14): 989–91. doi :10.1016/j.jpsychires.2010.03.003. PMID 20381070.
- ^ Sultana R, Perluigi M, Newman SF, Pierce WM, Cini C, Coccia R, Butterfield DA (marzo de 2010). "Análisis proteómico redox de proteínas cerebrales carboniladas en el deterioro cognitivo leve y la enfermedad de Alzheimer temprana". Antioxidantes y señalización redox . 12 (3): 327–36. doi :10.1089/ars.2009.2810. PMC 2821142 . PMID 19686046.
Lectura adicional
- Buono P, Mancini FP, Izzo P, Salvatore F (septiembre de 1990). "Caracterización del sitio de iniciación de la transcripción y de la región promotora dentro de la región flanqueante 5' del gen de la aldolasa C humana". Revista Europea de Bioquímica . 192 (3): 805–11. doi : 10.1111/j.1432-1033.1990.tb19294.x . PMID 2209624.
- Rocchi M, Vitale E, Covone A, Romeo G, Santamaria R, Buono P, Paolella G, Salvatore F (junio de 1989). "Asignación del gen de la aldolasa C humana al cromosoma 17, región cen----q21.1". Genética humana . 82 (3): 279–82. doi :10.1007/BF00291170. PMID 2731939. S2CID 7980799.
- Rottmann WH, Deselms KR, Niclas J, Camerato T, Holman PS, Green CJ, Tolan DR (febrero de 1987). "La secuencia completa de aminoácidos de la isoenzima C de la aldolasa humana derivada de clones genómicos". Biochimie . 69 (2): 137–45. doi :10.1016/0300-9084(87)90246-X. PMID 3105602.
- Buono P, Paolella G, Mancini FP, Izzo P, Salvatore F (mayo de 1988). "La secuencia completa de nucleótidos del gen que codifica la aldolasa C humana". Nucleic Acids Research . 16 (10): 4733. doi :10.1093/nar/16.10.4733. PMC 336672 . PMID 3267224.
- Tolan DR, Niclas J, Bruce BD, Lebo RV (noviembre de 1987). "Implicaciones evolutivas de las ubicaciones de los cromosomas de la aldolasa-A, -B, -C y -pseudogen humana". American Journal of Human Genetics . 41 (5): 907–24. PMC 1684339 . PMID 3674018.
- Penhoet E, Rajkumar T, Rutter WJ (octubre de 1966). "Múltiples formas de fructosa difosfato aldolasa en tejidos de mamíferos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 56 (4): 1275–82. Bibcode :1966PNAS...56.1275P. doi : 10.1073/pnas.56.4.1275 . PMC 220058 . PMID 5230152.
- Andersson B, Wentland MA, Ricafrente JY, Liu W, Gibbs RA (abril de 1996). "Un método de "doble adaptador" para mejorar la construcción de bibliotecas de escopetas". Analytical Biochemistry . 236 (1): 107–13. doi :10.1006/abio.1996.0138. PMID 8619474.
- Yu W, Andersson B, Worley KC, Muzny DM, Ding Y, Liu W, Ricafrente JY, Wentland MA, Lennon G, Gibbs RA (abril de 1997). "Secuenciación de ADNc por concatenación a gran escala". Genome Research . 7 (4): 353–8. doi :10.1101/gr.7.4.353. PMC 139146 . PMID 9110174.
- Kim JH, Lee S, Kim JH, Lee TG, Hirata M, Suh PG, Ryu SH (marzo de 2002). "La fosfolipasa D2 interactúa directamente con la aldolasa a través de su dominio PH". Bioquímica . 41 (10): 3414–21. doi :10.1021/bi015700a. PMID 11876650.
- Arakaki TL, Pezza JA, Cronin MA, Hopkins CE, Zimmer DB, Tolan DR, Allen KN (diciembre de 2004). "Estructura de la fructosa 1,6-(bis)fosfato aldolasa del cerebro humano: vinculación de la estructura de la isoenzima con la función". Protein Science . 13 (12): 3077–84. doi :10.1110/ps.04915904. PMC 2287316 . PMID 15537755.
- Buono P, Barbieri O, Alfieri A, Rosica A, Astigiano S, Cantatore D, Mancini A, Fattoruso O, Salvatore F (diciembre de 2004). "Se requieren diversas regiones promotoras del gen de la aldolasa C humana para dirigir la expresión específica de LacZ en el hipocampo y las células de Purkinje de ratones transgénicos". FEBS Letters . 578 (3): 337–44. doi : 10.1016/j.febslet.2004.11.032 . PMID 15589842. S2CID 41355547.
- Kim SC, Sprung R, Chen Y, Xu Y, Ball H, Pei J, Cheng T, Kho Y, Xiao H, Xiao L, Grishin NV, White M, Yang XJ, Zhao Y (agosto de 2006). "Diversidad funcional y de sustrato de la acetilación de lisina revelada por un estudio proteómico". Molecular Cell . 23 (4): 607–18. doi : 10.1016/j.molcel.2006.06.026 . PMID 16916647.
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