stringtranslate.com

ADP-ribosa cíclica

La ADP-ribosa cíclica , frecuentemente abreviada como cADPR , es un nucleótido de adenina cíclico (como el AMPc ) con dos grupos fosfato presentes en el 5' OH de la adenosina (como el ADP ), además conectados a otra ribosa en la posición 5', que, a su vez, cierra el ciclo mediante un enlace glucosídico al nitrógeno 1 (N 1 ) de la misma base de adenina (cuya posición N 9 tiene el enlace glucosídico a la otra ribosa ). [1] [2] El enlace glucosídico N 1 a la adenina es lo que distingue a la cADPR de la ADP-ribosa (ADPR), el análogo no cíclico. La cADPR se produce a partir del dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD + ) por las ADP-ribosil ciclasas ( EC 3.2.2.5 ) como parte de un sistema de segundo mensajero .

Función

El cADPR es un mensajero celular para la señalización del calcio . [3] Estimula la liberación de calcio inducida por calcio a concentraciones citosólicas más bajas de Ca 2+ . El objetivo principal del cADPR es el mecanismo de captación de Ca 2+ del retículo endoplásmico . El cADPR moviliza el Ca 2+ del retículo endoplásmico mediante la activación de los receptores de rianodina , [4] un paso crítico en la contracción muscular. [5]

El cADPR también actúa como agonista del canal TRPM2 , pero con menos potencia que el ADPR . [6] El cADPR y el ADPR actúan sinérgicamente , y ambas moléculas mejoran la acción de la otra molécula en la activación del canal TRPM2. [7]

La potenciación de la liberación de Ca 2+ por cADPR está mediada por una mayor acumulación de Ca 2+ en el retículo sarcoplásmico . [8]

Metabolismo

El cADPR y el ADPR se sintetizan a partir de NAD + por las ectoenzimas bifuncionales de la familia CD38 (que también incluye el CD157 anclado a GPI y la ADP ribosil ciclasa monofuncional específica del molusco Aplysia ). [9] [10] [11] Las mismas enzimas también son capaces de hidrolizar el cADPR a ADPR . La catálisis se realiza a través de un intermediario unido covalentemente. La reacción de hidrólisis es inhibida por el ATP y el cADPR puede acumularse. La síntesis y degradación del cADPR por enzimas de la familia CD38 implican, respectivamente, la formación y la hidrólisis del enlace N1 - glicosídico. En 2009, se informó de la primera enzima capaz de hidrolizar el enlace fosfoanhídrido del cADPR, es decir, el que existe entre los dos grupos fosfato. [12]

SARM1 y otras proteínas que contienen el dominio TIR también catalizan la formación de cADPR a partir de NAD + . [13] [14]

Isómeros

Las variantes de cADPR que difieren en sus tiempos de retención de HPLC en comparación con el cADPR canónico se han identificado como productos de enzimas que contienen el dominio TIR de plantas y bacterias . [14] [15] Los isómeros v-cADPR (también denominado 2'cADPR o 1''-2' glicocíclico (gcADPR)) y v2-cADPR (también denominado 3'cADPR o 1''-3' gcADPR) se ciclan mediante la formación de enlaces O-glicosídicos entre las fracciones de ribosa en ADPR. [16] [17] El 3'cADPR producido por proteínas que contienen el dominio TIR de bacterias puede actuar como un activador de los sistemas de defensa antifágicas bacterianas y como un supresor de la inmunidad de las plantas. [16]

Véase también

Referencias

  1. ^ Lee HC, Walseth TF, Bratt GT, Hayes RN, Clapper DL (1989). "Determinación estructural de un metabolito cíclico de NAD+ con actividad movilizadora de Ca2+ intracelular". J. Biol. Chem . 264 (3): 1608–15. doi : 10.1016/S0021-9258(18)94230-4 . PMID  2912976.
  2. ^ Lee HC, Aarhus R, Levitt D (1994). "La estructura cristalina de la ADP-ribosa cíclica". Nat. Struct. Biol . 1 (3): 143–4. doi :10.1038/nsb0394-143. PMID  7656029. S2CID  9049850.
  3. ^ Guse AH (2004). "Regulación de la señalización del calcio por el segundo mensajero adenosina difosforibosa cíclica (cADPR)". Curr. Mol. Med . 4 (3): 239–48. doi :10.2174/1566524043360771. PMID  15101682.
  4. ^ Galione A, Chuang K (2020). "Metabolitos de nucleótidos de piridina y liberación de calcio de los depósitos intracelulares". Señalización de calcio . Avances en medicina y biología experimental. Vol. 1131. págs. 371–394. doi :10.1007/978-3-030-12457-1_15. ISBN 978-3-030-12456-4. Número de identificación personal  31646518. Número de identificación personal  204865377.
  5. ^ Santulli G, Marks AR (2015). "Funciones esenciales de los canales de liberación de calcio intracelular en los músculos, el cerebro, el metabolismo y el envejecimiento". Farmacología molecular actual . 8 (2): 206–22. doi :10.2174/1874467208666150507105105. PMID  25966694.
  6. ^ Yu P, Cai X, Liang Y, Yang W (2019). "Funciones del NAD+ y sus metabolitos en los canales de calcio regulados en el cáncer". Moléculas . 25 (20): 4826. doi : 10.3390/molecules25204826 . PMC 7587972 . PMID  33092205. 
  7. ^ Lee HC (2011). "ADP-ribosa cíclica y NAADP: mensajeros gemelos fraternos para la señalización del calcio". Science China Life Sciences . 54 (8): 699–711. doi : 10.1007/s11427-011-4197-3 . PMID  21786193. S2CID  24286381.
  8. ^ Lukyanenko, V; Györke, I; Wiesner, TF; Györke, S (2001). "La potenciación de la liberación de Ca(2+) por cADP-ribosa en el corazón está mediada por una mayor captación de Ca(2+) por el SR en el retículo sarcoplásmico". Circulation Research . 89 (7): 614–22. doi : 10.1161/hh1901.098066 . PMID  11577027.
  9. ^ Prasad GS, McRee DE, Stura EA, Levitt DG, Lee HC, Stout CD (1996). "Estructura cristalina de la ADP-ribosil ciclasa de Aplysia, un homólogo de la ectozima bifuncional CD38". Nat. Struct. Biol . 3 (11): 957–64. doi :10.1038/nsb1196-957. PMID  8901875. S2CID  21978229.
  10. ^ Liu Q, Kriksunov IA, Graeff R, Munshi C, Lee HC, Hao Q (2005). "Estructura cristalina del dominio extracelular del CD38 humano". Estructura . 13 (9): 1331–9. doi : 10.1016/j.str.2005.05.012 . PMID  16154090.
  11. ^ Guse AH (2004). "Bioquímica, biología y farmacología de la adenosina difosforibosa cíclica (cADPR)". Curr. Med. Chem . 11 (7): 847–55. doi :10.2174/0929867043455602. PMID  15078169.
  12. ^ Canales J, Fernández A, Rodrigues JR, Ferreira R, Ribeiro JM, Cabezas A, Costas MJ, Cameselle JC (2009). "Hidrólisis del enlace fosfoanhídrido de la ADP-ribosa cíclica por la pirofosfatasa de ADP-ribosa / CDP-alcohol dependiente de Mn 2+ ". FEBS Lett . 583 (10): 1593–8. doi :10.1016/j.febslet.2009.04.023. hdl : 10400.8/3028 . PMID  19379742. S2CID  28571921.
  13. ^ Lee HC, Zhao YJ (2019). "Resolución del enigma topológico en la señalización de Ca 2+ mediante ADP-ribosa cíclica y NAADP". Journal of Biological Chemistry . 294 (52): 19831–19843. doi : 10.1074/jbc.REV119.009635 . PMC 6937575 . PMID  31672920. 
  14. ^ ab Essuman, Kow; Summers, Daniel W.; Sasaki, Yo; Mao, Xianrong; Yim, Aldrin Kay Yuen; DiAntonio, Aaron; Milbrandt, Jeffrey (5 de febrero de 2018). "Las proteínas del dominio TIR son una antigua familia de enzimas consumidoras de NAD+". Current Biology . 28 (3): 421–430.e4. doi :10.1016/j.cub.2017.12.024. ISSN  1879-0445. PMC 5802418 . PMID  29395922. 
  15. ^ Wan, Li; Essuman, Kow; Anderson, Ryan G.; Sasaki, Yo; Monteiro, Freddy; Chung, Eui-Hwan; Osborne Nishimura, Erin; DiAntonio, Aarón; Milbrandt, Jeffrey; Dangl, Jeffery L.; Nishimura, Marc T. (23 de agosto de 2019). "Los dominios TIR de los receptores inmunitarios de las plantas son enzimas que escinden NAD+ y promueven la muerte celular". Ciencia . 365 (6455): 799–803. doi : 10.1126/ciencia.aax1771. ISSN  1095-9203. PMC 7045805 . PMID  31439793. 
  16. ^ ab Manik, Mohammad K.; Shi, Yun; Li, Sulin; Zaydman, Mark A.; Damaraju, Neha; Eastman, Samuel; Smith, Thomas G.; Gu, Weixi; Masic, Verónica; Mosaiab, Tamim; Weagley, James S.; Hancock, Steven J.; Vásquez, Eduardo; Hartley-Tassell, Lauren; Kargios, Nestoras (30 de septiembre de 2022). "Isómeros cíclicos de ribosa ADP: producción, estructuras químicas y señalización inmune". Ciencia . 377 (6614): eadc8969. doi : 10.1126/ciencia.adc8969 . ISSN  1095-9203. PMID  36048923. S2CID  252010170.
  17. ^ Leavitt, Azita; Yirmiya, Erez; Amitai, Gil; Lu, Allen; Atuendo, Jeremy; Herbst, Aod; Morehouse, Benjamín R.; Hobbs, Samuel J.; Antine, Sadie P.; Sun, Zhen-Yu J.; Kranzusch, Philip J.; Sorek, Rotem (29 de septiembre de 2022). "Los virus inhiben la señalización TIR gcADPR para superar la defensa bacteriana". Naturaleza . 611 (7935): 326–331. doi :10.1038/s41586-022-05375-9. ISSN  1476-4687. PMID  36174646. S2CID  248529724.

Enlaces externos