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Proteína de fusión sensible a la N-etilmaleimida

El factor sensible a la N -etilmaleimida , también conocido como NSF o proteínas de fusión sensibles a la N -etilmaleimida , es una enzima que en los humanos está codificada por el gen NSF . [5] [6] [7]

Función

La NSF es una ATPasa AAA homohexamérica involucrada en la fusión de membranas. [8] La NSF se encuentra ubicuamente en la membrana de las células eucariotas. Es un componente central de la maquinaria celular en la transferencia de vesículas de membrana de un compartimento de membrana a otro. Durante este proceso, las proteínas SNARE en dos membranas que se unen (generalmente una vesícula y una membrana objetivo como la membrana plasmática ) forman un complejo, con los dominios α-helicoidales de las SNARE enrollándose uno alrededor del otro y formando un haz de cuatro hélices muy estable. A medida que las SNARE se entrelazan, tiran de la vesícula hacia la membrana objetivo, excluyendo el agua y promoviendo la fusión de la vesícula con la membrana objetivo. La NSF desenreda los complejos SNARE una vez que se ha producido la fusión de membranas, utilizando la hidrólisis de ATP como fuente de energía, lo que permite que las SNARE disociadas se reciclen para su reutilización en rondas posteriores de fusión de membranas. [9] Sin embargo, esta propuesta sigue siendo controvertida. Trabajos recientes indican que la función ATPasa del NSF no funciona en el reciclaje de vesículas sino que funciona en el acto de fusionar vesículas con la membrana plasmática. [10]

Hipótesis SNARE

Dado que la función neuronal depende de la liberación de neurotransmisores en una sinapsis (un proceso en el que las vesículas sinápticas se fusionan con la membrana presináptica), el NSF es un componente sináptico clave. Por lo tanto, las mutaciones condicionales sensibles a la temperatura en el gen de NSF de Drosophila melanogaster conducen a un comportamiento comatoso a la temperatura restrictiva (y por lo tanto, el gen se llama comatoso), presumiblemente porque las funciones neuronales están bloqueadas. En las amebas de Dictyostelium discoideum , mutaciones similares conducen a un cese del movimiento celular a la temperatura restrictiva, lo que indica un papel para el transporte de membrana intracelular en la migración. Otro papel neuronal para el NSF está indicado por su unión directa a la subunidad GluR2 de los receptores de glutamato de tipo AMPA (que detectan el neurotransmisor glutamato ). Esto le da al NSF un papel putativo en la entrega y expresión de los receptores AMPA en la sinapsis . [11]

El NSF fue descubierto por James Rothman y sus colegas en 1987 mientras estaban en la Universidad de Stanford ; identificaron el NSF después de observar que un factor citoplasmático, necesario para las fusiones de membranas, se inactivaba mediante el tratamiento con N -etilmaleimida . Este ensayo les permitió purificar el NSF. [12]

Interacciones

Se ha demostrado que la proteína de fusión sensible a N -etilmaleimida interactúa con NAPA . [13] [14]

Referencias

  1. ^ abc ENSG00000278174, ENSG00000276262 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000073969, ENSG00000278174, ENSG00000276262 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000034187 – 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. ^ "Entrez Gene: factor sensible a la N-etilmaleimida de NSF".
  6. ^ Wilson DW, Whiteheart SW, Wiedmann M, Brunner M, Rothman JE (mayo de 1992). "Una partícula multisubunidad implicada en la fusión de membranas". The Journal of Cell Biology . 117 (3): 531–8. doi :10.1083/jcb.117.3.531. PMC 2289450 . PMID  1315316. 
  7. ^ Hoyle J, Phelan JP, Bermingham N, Fisher EM (noviembre de 1996). "Localización del gen del factor sensible a la N-etilmaleimida (NSF) humano y murino: un miembro de dos dominios de la familia AAA que participa en la fusión de membranas". Genoma de mamíferos . 7 (11): 850–2. doi :10.1007/s003359900249. PMID  8875895. S2CID  21435412.
  8. ^ Furst J, Sutton RB, Chen J, Brunger AT, Grigorieff N (septiembre de 2003). "Estructura de criomicroscopía electrónica del factor sensible a la N-etil maleimida con una resolución de 11 A". The EMBO Journal . 22 (17): 4365–74. doi :10.1093/emboj/cdg420. PMC 202363 . PMID  12941689. 
  9. ^ Alberts B (2008). Biología molecular de la célula . Garland Science . ISBN. 978-0-8153-4105-5.
  10. ^ Kuner T, Li Y, Gee KR, Bonewald LF, Augustine GJ (enero de 2008). "La fotólisis de un péptido enjaulado revela una acción rápida del factor sensible a la N-etilmaleimida antes de la liberación del neurotransmisor". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (1): 347–52. Bibcode :2008PNAS..105..347K. doi : 10.1073/pnas.0707197105 . PMC 2224215 . PMID  18172208. 
  11. ^ Noel J, Ralph GS, Pickard L, Williams J, Molnar E, Uney JB, Collingridge GL, Henley JM (junio de 1999). "La expresión superficial de los receptores AMPA en las neuronas del hipocampo está regulada por un mecanismo dependiente de NSF". Neuron . 23 (2): 365–76. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80786-2 . PMID  10399941.
  12. ^ Glick BS, Rothman JE (1987). "Posible función de la acil-coenzima A grasa en el transporte intracelular de proteínas". Nature . 326 (6110): 309–12. Bibcode :1987Natur.326..309G. doi :10.1038/326309a0. PMID  3821906. S2CID  4306469.
  13. ^ Barnard RJ, Morgan A, Burgoyne RD (noviembre de 1997). "La estimulación de la actividad de la ATPasa de NSF por alfa-SNAP es necesaria para el desmontaje y la exocitosis del complejo SNARE". The Journal of Cell Biology . 139 (4): 875–83. doi :10.1083/jcb.139.4.875. PMC 2139964 . PMID  9362506. 
  14. ^ Hanson PI, Otto H, Barton N, Jahn R (julio de 1995). "La proteína de fusión sensible a la N-etilmaleimida y la alfa-SNAP inducen un cambio conformacional en la sintaxina". The Journal of Biological Chemistry . 270 (28): 16955–61. doi : 10.1074/jbc.270.28.16955 . PMID  7622514.

Lectura adicional