stringtranslate.com

Estatmina

La estatmina , también conocida como metablastina y oncoproteína 18 , es una proteína que en los humanos está codificada por el gen STMN1 .

La estatmina es una proteína de 17 kDa altamente conservada que es crucial para la regulación del citoesqueleto celular . Los cambios en el citoesqueleto son importantes porque el citoesqueleto es un andamiaje necesario para muchos procesos celulares, como la organización citoplasmática, la división celular y la motilidad celular . [5] Más específicamente, la estatmina es crucial en la regulación del ciclo celular . [6] Se encuentra únicamente en eucariotas .

Su función como proteína reguladora importante de la dinámica de los microtúbulos ha sido bien caracterizada. [7] Los microtúbulos eucariotas son uno de los tres componentes principales del citoesqueleto de la célula . Son estructuras altamente dinámicas que alternan continuamente entre ensamblaje y desensamblaje. La estatmina desempeña una función importante en la regulación de la remodelación rápida de los microtúbulos del citoesqueleto en respuesta a las necesidades de la célula. Los microtúbulos son polímeros cilíndricos de α,β-tubulina. Su ensamblaje está determinado en parte por la concentración de tubulina libre en el citoplasma . [8]

En concentraciones bajas de tubulina libre, la tasa de crecimiento en los extremos de los microtúbulos se reduce y da como resultado una mayor tasa de despolimerización (desmontaje). [7] [9]

Estructura

La estatmina y las proteínas relacionadas SCG10 y XB3 contienen un dominio N-terminal (XB3 contiene una región hidrofóbica N-terminal adicional), una región enrollada en espiral de 78 aminoácidos y un dominio C-terminal corto.

Función

La función de la estatmina es regular el citoesqueleto de la célula . El citoesqueleto está formado por largos cilindros huecos llamados microtúbulos . Estos microtúbulos están formados por heterodímeros de tubulina alfa y beta . Los cambios en el citoesqueleto se conocen como dinámica de los microtúbulos; la adición de las subunidades de tubulina conduce a la polimerización y su pérdida, la despolimerización. [5] La estatmina regula estos al promover la despolimerización de los microtúbulos o prevenir la polimerización de los heterodímeros de tubulina. [6]

Además, se cree que la estatmina tiene un papel en la vía de señalización celular . La estatmina es una proteína fosforilada ubicua que la hace actuar como un relé intracelular para diversas vías reguladoras, [10] funcionando a través de una variedad de segundos mensajeros .

Su fosforilación y expresión genética se regulan a lo largo del desarrollo [11] y en respuesta a señales extracelulares que regulan la proliferación, diferenciación y función celular . [12]

Interacciones

La estatmina interactúa con dos moléculas de α,β-tubulina dimérica para formar un complejo ternario apretado llamado complejo T2S. [7] Un mol de estatmina se une a dos moles de dímeros de tubulina a través del dominio similar a la estatmina (SLD). [9] Cuando la estatmina secuestra la tubulina en el complejo T2S, la tubulina se vuelve no polimerizable. Sin la polimerización de la tubulina , no hay ensamblaje de microtúbulos. [7] La ​​estatmina también promueve el desmontaje de los microtúbulos al actuar directamente sobre los extremos de los microtúbulos. [6]

La tasa de ensamblaje de microtúbulos es un aspecto importante del crecimiento celular, por lo que la regulación de la estatmina se asocia con el progreso del ciclo celular . La regulación de la estatmina depende del ciclo celular y está controlada por las proteínas quinasas de la célula en respuesta a señales celulares específicas. [9] La fosforilación en cuatro residuos de serina en la estatmina llamados Ser16, Ser25, Ser38 y Ser63 causa un debilitamiento de la unión entre estatmina y tubulina. La fosforilación de la estatmina aumenta la concentración de tubulina disponible en el citoplasma para el ensamblaje de microtúbulos. Para que las células ensamblen el huso mitótico necesario para el inicio de la fase mitótica del ciclo celular, debe ocurrir la fosforilación de la estatmina. Sin el crecimiento y ensamblaje de microtúbulos, el huso mitótico no se puede formar y el ciclo celular se detiene. En la citocinesis , la última fase del ciclo celular, se produce una rápida desfosforilación de la estatmina para bloquear la entrada de la célula nuevamente al ciclo celular hasta que esté lista. [9]

Importancia clínica

La función de la estatmina en la regulación del ciclo celular hace que sea una oncoproteína denominada oncoproteína 18 (op18). La estatmina (también conocida como op18) puede provocar una proliferación celular descontrolada cuando está mutada y no funciona correctamente. Si la estatmina no puede unirse a la tubulina, permite el ensamblaje constante de los microtúbulos y, por lo tanto, el ensamblaje constante del huso mitótico . Sin una regulación del huso mitótico, el ciclo celular es capaz de ciclar de forma descontrolada, lo que da como resultado el crecimiento celular descontrolado característico de las células cancerosas . [9]

Papel en el comportamiento social

Los ratones sin estatmina tienen deficiencia de miedo innato y aprendido. Las hembras con estatmina−/− no evalúan bien las amenazas, lo que lleva a una falta de cuidado parental innato y de interacciones sociales con los adultos. Carecen de motivación para recuperar a las crías y no pueden elegir un lugar seguro para construir el nido. Sin embargo, tienen una mejora en las interacciones sociales. [13]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000117632 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000028832 – 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. ^ ab Kueh HY, Mitchison TJ (agosto de 2009). "Plasticidad estructural en la dinámica de polímeros de actina y tubulina". Science . 325 (5943): 960–3. Bibcode :2009Sci...325..960K. doi :10.1126/science.1168823. PMC 2864651 . PMID  19696342. 
  6. ^ abc Rubin CI, Atweh GF (octubre de 2004). "El papel de la estatmina en la regulación del ciclo celular". Journal of Cellular Biochemistry . 93 (2): 242–50. doi :10.1002/jcb.20187. PMID  15368352. S2CID  406185.
  7. ^ abcd Jourdain L, Curmi P, Sobel A, Pantaloni D, Carlier MF (septiembre de 1997). "Estatmina: una proteína secuestradora de tubulina que forma un complejo ternario T2S con dos moléculas de tubulina". Bioquímica . 36 (36): 10817–21. doi :10.1021/bi971491b. PMID  9312271.
  8. ^ Clément MJ, Jourdain I, Lachkar S, Savarin P, Gigant B, Knossow M, Toma F, Sobel A, Curmi PA (noviembre de 2005). "Los péptidos similares a la estatmina N-terminal se unen a la tubulina e impiden el ensamblaje de los microtúbulos". Bioquímica . 44 (44): 14616–25. doi :10.1021/bi0512492. PMID  16262261.
  9. ^ abcde Cassimeris L (febrero de 2002). "La familia de desestabilizadores de microtúbulos de la oncoproteína 18/estatmina". Current Opinion in Cell Biology . 14 (1): 18–24. doi :10.1016/S0955-0674(01)00289-7. PMID  11792540.
  10. ^ Maucuer A, Doye V, Sobel A (mayo de 1990). "Una única diferencia de aminoácidos distingue las secuencias de estatmina en humanos y ratas, una fosfoproteína intracelular ubicua asociada con la regulación celular". FEBS Letters . 264 (2): 275–8. doi : 10.1016/0014-5793(90)80266-L . PMID  2358074. S2CID  30922217.
  11. ^ Maucuer A, Moreau J, Méchali M, Sobel A (agosto de 1993). "Familia de genes de estatmina: conservación filogenética y regulación del desarrollo en Xenopus". The Journal of Biological Chemistry . 268 (22): 16420–9. doi : 10.1016/S0021-9258(19)85437-6 . PMID  8344928.
  12. ^ Doye V, Soubrier F, Bauw G, Boutterin MC, Beretta L, Koppel J, Vandekerckhove J, Sobel A (julio de 1989). "Un único ADNc codifica dos isoformas de estatmina, una fosfoproteína enriquecida con neuronas regulada por el desarrollo". The Journal of Biological Chemistry . 264 (21): 12134–7. doi : 10.1016/S0021-9258(18)63830-X . PMID  2745432.
  13. ^ Martel G, Nishi A, Shumyatsky GP (septiembre de 2008). "Stathmin revela funciones disociables de la amígdala basolateral en los comportamientos parentales y sociales". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (38): 14620–5. Bibcode :2008PNAS..10514620M. doi : 10.1073/pnas.0807507105 . PMC 2567152 . PMID  18794533. 

Lectura adicional

Enlaces externos

Este artículo incorpora texto de dominio público de Pfam e InterPro : IPR000956