Proteína de intercambio aniónico 2

Proteína que se encuentra en los humanos

La proteína de intercambio aniónico 2 (AE2) es una proteína de transporte de membrana que en los humanos está codificada por el gen SLC4A2 . ^{[5] [6]} La AE2 es funcionalmente similar a la proteína de intercambio Band 3 Cl − / HCO3 − .

Se han utilizado ratones para explorar la función de AE2. AE2 contribuye al transporte de HCO ₃ ^{− en} la membrana basolateral en el tracto gastrointestinal . ^[7] AE2 es necesario para la espermiogénesis en ratones. ^[8] AE2 es necesario para la función normal de los osteoclastos . ^{[9] [10]} La actividad de AE2 es sensible al pH . ^[11]

Se ha sugerido que AE3 es un objetivo para la prevención de la vasculopatía diabética . ^[12]

Estructura

Los estudios de criomicroscopía electrónica revelaron que la proteína AE2 humana forma un homodímero y permanece en estado de reposo con conformación orientada hacia adentro a pH fisiológico. ^[13] Un bucle entre las hélices transmembrana (TM) 10 y 11 se extiende desde el dominio TM hasta su dominio citoplasmático, formando un "disparador" que bloquea las hélices TM en el estado de reposo. Además, el bucle C-terminal (bucle CTD) se inserta en el bolsillo de unión de aniones para bloquear aún más sus actividades.

Mecanismo de intercambio iónico

Durante el proceso de secreción ácida, el pH celular aumenta, lo que desencadena la liberación del bucle "gatillo" del dominio citoplasmático. ^[14] Esto permite la reorganización de las hélices TM, mientras que el bucle CTD se ve obligado a salir, lo que permite la unión de HCO3-. A continuación, otros cambios conformacionales convierten a la proteína AE2 en una conformación orientada hacia el exterior, liberando HCO3- en el entorno extracelular y capturando Cl- en el bolsillo de unión. Finalmente, la proteína AE2 vuelve a su conformación orientada hacia el interior y libera Cl- en el citosol. Este ciclo de trabajo de la proteína AE2 reemplaza un anión ácido débil por un anión ácido fuerte, lo que reduce el pH celular y reequilibra la homeostasis del pH.

Véase también

• Familia de portadores de solutos

Referencias

1. GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000164889 – Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000028962 – 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. Tanner MJ (enero de 1993). "Biología molecular y celular del intercambiador de aniones de eritrocitos (AE1)". Seminarios en Hematología . 30 (1): 34–57. PMID  8434259.
6. "Gen Entrez: familia de transportadores de solutos SLC4A2 4, intercambiador de aniones, miembro 2 (banda 3 similar a la proteína de membrana de eritrocitos 1)".
7. Gawenis LR, Bradford EM, Alper SL, Prasad V, Shull GE (abril de 2010). "El intercambiador AE2 Cl-/HCO3- es necesario para la secreción normal de aniones estimulada por AMPc en el colon proximal murino". American Journal of Physiology. Fisiología gastrointestinal y hepática . 298 (4): G493–G503. doi :10.1152/ajpgi.00178.2009. PMC 2853300. PMID  20110461 . 
8. Medina JF, Recalde S, Prieto J, Lecanda J, Saez E, Funk CD, et al. (diciembre de 2003). "El intercambiador de aniones 2 es esencial para la espermiogénesis en ratones". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (26): 15847–15852. Bibcode :2003PNAS..10015847M. doi : 10.1073/pnas.2536127100 . PMC 307656 . PMID  14673081. 
9. Wu J, Glimcher LH, Aliprantis AO (noviembre de 2008). "El intercambiador de aniones HCO3-/Cl- SLC4A2 es necesario para la diferenciación y función adecuadas de los osteoclastos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (44): 16934–16939. Bibcode :2008PNAS..10516934W. doi : 10.1073/pnas.0808763105 . PMC 2579356 . PMID  18971331. 
10. Josephsen K, Praetorius J, Frische S, Gawenis LR, Kwon TH, Agre P, et al. (febrero de 2009). "La alteración dirigida del intercambiador de Cl-/HCO3- Ae2 produce osteopetrosis en ratones". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 106 (5): 1638-1641. doi : 10.1073/pnas.0811682106 . PMC 2635809 . PMID  19164575. 
11. Stewart AK, Kurschat CE, Vaughan-Jones RD, Alper SL (marzo de 2009). "El supuesto bucle reentrante 1 del dominio transmembrana AE2 tiene un papel importante en la regulación aguda del intercambio aniónico por el pH". The Journal of Biological Chemistry . 284 (10): 6126–6139. doi : 10.1074/jbc.M802051200 . PMC 2649077 . PMID  19103596. 
12. Huang QR, Li Q, Chen YH, Li L, Liu LL, Lei SH, et al. (junio de 2010). "Participación del intercambiador de aniones-2 en la apoptosis de células endoteliales inducida por niveles altos de glucosa a través de una vía dependiente de mPTP-ROS-Caspasa-3". Apoptosis . 15 (6): 693–704. doi :10.1007/s10495-010-0477-9. PMID  20180022. S2CID  25917589.
13. Zhang Q, Jian L, Yao D, Rao B, Xia Y, Hu K, et al. (31 de marzo de 2023). "La base estructural de la homeostasis del pH mediada por el intercambiador Cl−/HCO3−, AE2". Nature Communications . 14 (1): 1812. doi :10.1038/s41467-023-37557-y. ISSN  2041-1723. PMC 10066210 . PMID  37002221. S2CID  257858182. 
14. Wu J, Glimcher LH, Aliprantis AO (noviembre de 2008). "El intercambiador de aniones HCO3-/Cl- SLC4A2 es necesario para la diferenciación y función adecuadas de los osteoclastos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (44): 16934–16939. Bibcode :2008PNAS..10516934W. doi : 10.1073/pnas.0808763105 . PMC 2579356 . PMID  18971331. 

Lectura adicional

• Gehrig H, Müller W, Appelhans H (abril de 1992). "Secuencia de nucleótidos completa de la proteína transportadora de aniones relacionada con la banda 3 AE2 del riñón humano". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Estructura y expresión génica . 1130 (3): 326–328. doi :10.1016/0167-4781(92)90446-7. PMID  1562608.
• Korsgren C, Cohen CM (julio de 1988). "Asociaciones de la banda 4.2 de eritrocitos humanos. Unión a la anquirina y al dominio citoplasmático de la banda 3". The Journal of Biological Chemistry . 263 (21): 10212–10218. doi : 10.1016/S0021-9258(19)81500-4 . PMID  2968981.
• Demuth DR, Showe LC, Ballantine M, Palumbo A, Fraser PJ, Cioe L, et al. (junio de 1986). "Clonación y caracterización estructural de una proteína humana no eritroide similar a la banda 3". The EMBO Journal . 5 (6): 1205–1214. doi :10.1002/j.1460-2075.1986.tb04348.x. PMC  1166929 . PMID  3015590.
• Palumbo AP, Isobe M, Huebner K, Shane S, Rovera G, Demuth D, et al. (septiembre de 1986). "Localización cromosómica de un gen humano similar a la banda 3 en la región 7q35----7q36". American Journal of Human Genetics . 39 (3): 307–316. PMC  1683956 . PMID  3020980.
• Rybicki AC, Musto S, Schwartz RS (julio de 1995). "Identificación de un sitio de unión de la banda 3 cerca del extremo N de la proteína de membrana de eritrocitos 4.2". The Biochemical Journal . 309. 309 (Parte 2) (Parte 2): 677–681. doi :10.1042/bj3090677. PMC  1135783 . PMID  7626035.
• Havenga MJ, Bosman GJ, Appelhans H, De Grip WJ (agosto de 1994). "Expresión de la familia de genes de intercambiadores de aniones (AE) en el cerebro humano. Identificación de una nueva proteína AE: AE0". Investigación cerebral. Investigación cerebral molecular . 25 (1–2): 97–104. doi :10.1016/0169-328X(94)90283-6. PMID  7984058.
• Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (septiembre de 1996). "Normalización y sustracción: dos enfoques para facilitar el descubrimiento de genes". Genome Research . 6 (9): 791–806. doi : 10.1101/gr.6.9.791 . PMID  8889548.
• Medina JF, Acín A, Prieto J (enero de 1997). "Clonación molecular y caracterización del gen del intercambiador de aniones AE2 humano (SLC4A2)". Genomics . 39 (1): 74–85. doi :10.1006/geno.1996.4467. PMID  9027488. S2CID  223493.
• García C, Montuenga LM, Medina JF, Prieto J (marzo de 1998). "Detección in situ del ARNm del intercambiador de aniones AE2 en el hígado humano". Cell and Tissue Research . 291 (3): 481–488. doi :10.1007/s004410051017. hdl : 10171/20151 . PMID  9477304. S2CID  22738717.
• Jöns T, Drenckhahn D (marzo de 1998). "El intercambiador de aniones 2 (AE2) se une a la anquirina de los eritrocitos y se colocaliza con la anquirina a lo largo de la membrana plasmática basolateral de las células parietales gástricas humanas". Revista Europea de Biología Celular . 75 (3): 232–236. doi :10.1016/s0171-9335(98)80117-9. PMID  9587054.
• Mobasheri A, Golding S, Pagakis SN, Corkey K, Pocock AE, Fermor B, et al. (1999). "Expresión de las isoformas del intercambiador de cationes NHE y del intercambiador de aniones AE en osteoblastos primarios humanos derivados del hueso". Cell Biology International . 22 (7–8): 551–562. doi :10.1006/cbir.1998.0299. PMID  10452823. S2CID  12201584.
• Hyde K, Harrison D, Hollingsworth MA, Harris A (septiembre de 1999). "Intercambiadores de cloruro-bicarbonato en el páncreas fetal humano". Biochemical and Biophysical Research Communications . 263 (2): 315–321. doi :10.1006/bbrc.1999.1367. PMID  10491290.
• Holappa K, Mustonen M, Parvinen M, Vihko P, Rajaniemi H, Kellokumpu S (octubre de 1999). "Estructura primaria de un intercambiador aniónico de espermatozoides y su expresión de ácido ribonucleico mensajero durante la espermatogénesis". Biología de la Reproducción . 61 (4): 981–986. doi : 10.1095/biolreprod61.4.981 . PMID  10491633.
• Karet FE, Finberg KE, Nayir A, Bakkaloglu A, Ozen S, Hulton SA, et al. (diciembre de 1999). "Localización de un gen para la acidosis tubular renal distal autosómica recesiva con audición normal (rdRTA2) en 7q33-34". American Journal of Human Genetics . 65 (6): 1656–1665. doi :10.1086/302679. PMC  1288376 . PMID  10577919.
• Medina JF, Lecanda J, Acín A, Ciesielczyk P, Prieto J (enero de 2000). "Isoformas N-terminales específicas de tejido de promotores alternativos superpuestos del gen del intercambiador de aniones AE2 humano". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 267 (1): 228–235. doi :10.1006/bbrc.1999.1951. PMID  10623603. S2CID  26957969.
• Vince JW, Reithmeier RA (mayo de 2000). "Identificación del sitio de unión de la anhidrasa carbónica II en el intercambiador de aniones Cl(-)/HCO(3)(-) AE1". Biochemistry . 39 (18): 5527–5533. doi :10.1021/bi992564p. PMID  10820026.
• Holappa K, Suokas M, Soininen P, Kellokumpu S (febrero de 2001). "Identificación de la isoforma AE2 (AE2a) de longitud completa como intercambiador de aniones asociado al aparato de Golgi en fibroblastos". The Journal of Histochemistry and Cytochemistry . 49 (2): 259–269. doi : 10.1177/002215540104900213 . PMID  11156694.
• Soleimani M, Greeley T, Petrovic S, Wang Z, Amlal H, Kopp P, Burnham CE (febrero de 2001). "Pendrina: un intercambiador apical de Cl ⁻ /OH ⁻ /HCO ³⁻ en la corteza renal". Revista estadounidense de fisiología. Fisiología renal . 280 (2): F356–F364. doi :10.1152/ajprenal.2001.280.2.f356. PMID  11208611.

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