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Fosfolamban

El fosfolamban , también conocido como PLN o PLB , es una proteína micropeptídica que en los humanos está codificada por el gen PLN . [5] El fosfolamban es una proteína de membrana integral de 52 aminoácidos que regula la bomba de calcio (Ca 2+ ) en las células del músculo cardíaco . [6]

Función

Esta proteína se encuentra como un pentámero y es un sustrato principal para la proteína quinasa dependiente de AMPc ( PKA ) en el músculo cardíaco. En el estado no fosforilado, el fosfolamban es un inhibidor de la Ca 2+ -ATPasa del retículo sarcoplásmico del músculo cardíaco ( SERCA2 ) [7] que transporta calcio desde el citosol al retículo sarcoplásmico . Cuando se fosforila (por PKA), la desinhibición de la Ca 2+ -ATPasa del SR conduce a una captación más rápida de Ca 2+ en el retículo sarcoplásmico, contribuyendo así a la respuesta lusitrópica provocada en el corazón por los beta-agonistas . [8] La proteína es un regulador clave de la función diastólica cardíaca . Las mutaciones en este gen son una causa de miocardiopatía dilatada humana hereditaria con insuficiencia cardíaca congestiva refractaria . [9]

Cuando el fosfolamban es fosforilado por la PKA, se pierde su capacidad para inhibir SERCA2. [10] Por lo tanto, los activadores de la PKA, como el agonista beta-adrenérgico epinefrina (liberado por estimulación simpática ), pueden aumentar la tasa de relajación de los miocitos cardíacos. Además, dado que SERCA2 es más activo, el siguiente potencial de acción provocará una mayor liberación de calcio, lo que dará como resultado una mayor contracción ( efecto inotrópico positivo ). Cuando el fosfolamban no está fosforilado, como cuando la PKA está inactiva, puede interactuar con SERCA e inhibirlo. Por lo tanto, el efecto general del fosfolamban no fosforilado es disminuir la contractilidad y la tasa de relajación muscular , lo que disminuye el volumen sistólico y la frecuencia cardíaca , respectivamente. [11]

Importancia clínica

La eliminación del gen fosfolamban produce animales con corazones hiperdinámicos, con pocas consecuencias negativas aparentes. [12]

Las mutaciones en este gen son una causa de miocardiopatía dilatada hereditaria humana con insuficiencia cardíaca congestiva refractaria . [13] [14]

Descubrimiento

El fosfolamban fue descubierto por Arnold Martin Katz y sus colaboradores en 1974. [15]

Interacciones

Se ha demostrado que PLN interactúa con SLN [16] [17] y SERCA1 . [17] [18] [19]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000198523 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000038583 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Fujii J, Zarain-Herzberg A, Willard HF, Tada M, MacLennan DH (junio de 1991). "Estructura del gen fosfolamban de conejo, clonación del ADNc humano y asignación del gen al cromosoma humano 6". The Journal of Biological Chemistry . 266 (18): 11669–75. doi : 10.1016/S0021-9258(18)99009-5 . PMID  1828805.
  6. ^ Rodríguez P, Kranias EG (diciembre de 2005). "Fosfolamban: un determinante clave de la función y disfunción cardíaca". Archives des Maladies du Coeur et des Vaisseaux . 98 (12): 1239–43. PMID  16435604.
  7. ^ "InterPro".
  8. ^ Hagemann D, Xiao RP (febrero de 2002). "Fosforilación de fosfolamban en sitio dual y su relevancia fisiológica en el corazón". Tendencias en medicina cardiovascular . 12 (2): 51–6. doi :10.1016/S1050-1738(01)00145-1. PMID  11852250.
  9. ^ "Gen Entrez: PLN fosfolamban".
  10. ^ Fisiología médica . Filadelfia: Saunders. 2004. ISBN 0-8089-2333-1.
  11. ^ Brittsan AG, Kranias EG (diciembre de 2000). "Fosfolambano y función contráctil cardíaca". Revista de cardiología molecular y celular . 32 (12): 2131–9. doi :10.1006/jmcc.2000.1270. PMID  11112989.
  12. ^ Luo W, Grupp IL, Harrer J, Ponniah S, Grupp G, Duffy JJ, Doetschman T, Kranias EG (septiembre de 1994). "La ablación dirigida del gen fosfolamban se asocia con una contractilidad miocárdica notablemente mejorada y una pérdida de estimulación por beta-agonistas". Circulation Research . 75 (3): 401–9. doi : 10.1161/01.res.75.3.401 . PMID  8062415.
  13. ^ Schmitt JP, Kamisago M, Asahi M, Li GH, Ahmad F, Mende U, Kranias EG, MacLennan DH, Seidman JG, Seidman CE (febrero de 2003). "Miocardiopatía dilatada e insuficiencia cardíaca causada por una mutación en fosfolamban". Science . 299 (5611): 1410–3. doi :10.1126/science.1081578. PMID  12610310. S2CID  12253445.
  14. ^ Eijgenraam TR, Boukens BJ, Boogerd CJ, Schouten EM, van de Kolk CW, Stege NM, te Rijdt WP, Hoorntje ET, van der Zwaag PA, van Rooij E, van Tintelen JP, van den Berg MP, van der Meer P , van der Velden J, Silljé HH, de Boer RA (17 de junio de 2020). "La variante patogénica fosfolambán p. (Arg14del) conduce a una miocardiopatía con insuficiencia cardíaca y no responde al tratamiento estándar para la insuficiencia cardíaca". Informes científicos . 10 (1): 9819. Código bibliográfico : 2020NatSR..10.9819E. doi : 10.1038/s41598-020-66656-9 . PMC 7300032 . Número de modelo:  PMID32555305. 
  15. ^ Tada M, Kirchberger MA, Repke DI, Katz AM (octubre de 1974). "La estimulación del transporte de calcio en el retículo sarcoplásmico cardíaco por la proteína quinasa dependiente de adenosina 3':5'-monofosfato". The Journal of Biological Chemistry . 249 (19): 6174–80. doi : 10.1016/S0021-9258(19)42237-0 . PMID  4371608.
  16. ^ Asahi M, Sugita Y, Kurzydlowski K, De Leon S, Tada M, Toyoshima C, MacLennan DH (abril de 2003). "La sarcolipina regula la Ca2+-ATPasa del retículo sarco(endo)plásmico (SERCA) uniéndose a hélices transmembrana solas o en asociación con fosfolamban". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (9): 5040–5. Bibcode :2003PNAS..100.5040A. doi : 10.1073/pnas.0330962100 . PMC 154294 . PMID  12692302. 
  17. ^ ab Asahi M, Kurzydlowski K, Tada M, MacLennan DH (julio de 2002). "La sarcolipina inhibe la polimerización de fosfolamban para inducir la superinhibición de las Ca2+-ATPasas del retículo sarco(endo)plásmico (SERCA)". The Journal of Biological Chemistry . 277 (30): 26725–8. doi : 10.1074/jbc.C200269200 . PMID  12032137.
  18. ^ Asahi M, Kimura Y, Kurzydlowski K, Tada M, MacLennan DH (noviembre de 1999). "La hélice transmembrana M6 en el retículo sarco(endo)plásmico Ca(2+)-ATPasa forma un sitio de interacción funcional con fosfolamban. Evidencia de interacciones físicas en otros sitios". The Journal of Biological Chemistry . 274 (46): 32855–62. doi : 10.1074/jbc.274.46.32855 . PMID  10551848.
  19. ^ Asahi M, Green NM, Kurzydlowski K, Tada M, MacLennan DH (agosto de 2001). "El dominio IB de fosfolamban forma un sitio de interacción con el bucle entre las hélices transmembrana M6 y M7 de las ATPasas Ca2+ del retículo sarco(endo)plásmico". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 98 (18): 10061–6. Bibcode :2001PNAS...9810061A. doi : 10.1073/pnas.181348298 . PMC 56915 . PMID  11526231. 

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .


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