familia de proteínas MER

familia de proteínas

La familia de proteínas ERM consta de tres proteínas estrechamente relacionadas , ezrin , ^[2] radixin ^[3] y moesin . ^{[4] [5]} Los tres parálogos , ezrin, radixin y moesin, están presentes en los vertebrados, mientras que otras especies tienen solo un gen ERM. Por lo tanto, en los vertebrados estos parálogos probablemente surgieron por duplicación de genes. ^[6]

Las proteínas ERM están altamente conservadas a lo largo de la evolución. Se observa más del 75% de identidad en los homólogos N-terminal y C-terminal de vertebrados (ezrin, radixin, moesin), Drosophila (dmoesin) y C. elegans (ERM-1). ^[7]

Estructura

Las moléculas ERM contienen los siguientes tres dominios : ^[5]

• Dominio globular N-terminal , también llamado dominio FERM ( Band 4.1 , ezrin , radixin , moesin ). El dominio FERM permite que las proteínas ERM interactúen con proteínas integrales de la membrana plasmática o proteínas de andamiaje localizadas debajo de la membrana plasmática. ^[6] El dominio FERM se compone de tres subdominios (F1, F2, F3) que están dispuestos en forma de hoja de trébol.
• dominio alfa-helicoidal extendido .
• dominio C-terminal cargado . Este dominio media la interacción con la actina F.

Ezrin, radixin y moesin también contienen una región de poliprolina entre los dominios helicoidal central y C-terminal.

Función

Las proteínas ERM entrecruzan los filamentos de actina con las membranas plasmáticas . Se co-localizan con CD44 en los sitios de interacción filamento de actina-membrana plasmática, asociándose con CD44 a través de sus dominios N-terminales y con filamentos de actina a través de sus dominios C-terminales. ^{[5] [8]}

La proteína moesina ERM se une directamente a los microtúbulos a través de su dominio FERM N-terminal in vitro y estabiliza los microtúbulos en la corteza celular in vivo . Esta interacción es necesaria para funciones específicas dependientes de ERM en la mitosis. ^[9]

Activación

Las proteínas ERM son proteínas altamente reguladas. Existen en dos formas: ^{[6] [7]}

• el dominio FERM puede interactuar con el sitio de unión de actina F y esta interacción de cabeza a cola mantiene las proteínas ERM en forma plegada; En este estado, las proteínas ERM están inactivas porque el plegamiento impide la unión integral de proteínas o la unión de actina.
• Si se interrumpe esta interacción cabeza-cola, las proteínas ERM se despliegan, dando lugar a una conformación abierta y activa .

En células de cultivo, las proteínas ERM exhiben principalmente la conformación plegada (alrededor del 80-85% ^[10] ).

El modelo actual para la activación de la proteína ERM es un mecanismo de dos pasos: ^[11]

• Primero, la interacción fosfatidilinositol 4,5-bifosfato en la membrana plasmática induce una apertura previa de la molécula MER.
• Luego, una quinasa aún no identificada fosforila una treonina localizada en una región altamente conservada del dominio C-terminal. El fosfato estabilizará la apertura de la molécula.

Referencias

1. AP : 1E5W ​; Edwards SD, Keep NH (junio de 2001). "La estructura cristalina de 2,7 Å del dominio FERM activado de moesina: un análisis de los cambios estructurales tras la activación". Bioquímica . 40 (24): 7061–8. doi :10.1021/bi010419h. PMID  11401550.
2. Bretscher A (agosto de 1983). "Purificación de una proteína de 80.000 daltons que es un componente del citoesqueleto de microvellosidades aisladas y su localización en células no musculares". J. Biol celular . 97 (2): 425–32. doi :10.1083/jcb.97.2.425. PMC 2112519 . PMID  6885906. 
3. Tsukita S, Hieda Y, Tsukita S (junio de 1989). "Una nueva proteína terminal con púas (radixina) de 82 kD localizada en la unión adherente de célula a célula: purificación y caracterización". J. Biol celular . 108 (6): 2369–82. doi :10.1083/jcb.108.6.2369. PMC 2115614 . PMID  2500445. 
4. Lankes W, Griesmacher A, Grünwald J, Schwartz-Albiez R, Keller R (mayo de 1988). "Una proteína de unión a heparina implicada en la inhibición de la proliferación de células del músculo liso". Bioquímica. J.​ 251 (3): 831–42. doi :10.1042/bj2510831. PMC 1149078 . PMID  3046603. 
5. Tsukita S, Yonemura S, Tsukita S (febrero de 1997). "Proteínas ERM: regulación de cabeza a cola de la interacción actina-membrana plasmática". Tendencias Bioquímica. Ciencia . 22 (2): 53–8. doi :10.1016/S0968-0004(96)10071-2. PMID  9048483.
6. Bretscher A, Edwards K, Fehon RG (agosto de 2002). "Proteínas ERM y merlin: integradores en la corteza celular". Nat Rev Mol Cell Biol . 3 (8): 586–99. doi :10.1038/nrm882. PMID  12154370. S2CID  26970178.
7. Fiévet B, Louvard D, Arpin M (mayo de 2007). "Proteínas ERM en la organización y funciones de las células epiteliales". Biochim Biophys Acta . 1773 (5): 653–60. doi : 10.1016/j.bbamcr.2006.06.013 . PMID  16904765.
8. Yonemura S, Hirao M, Doi Y, Takahashi N, Kondo T, Tsukita S, Tsukita S (febrero de 1998). "Las proteínas Ezrin / Radixin / Moesin (ERM) se unen a un grupo de aminoácidos cargados positivamente en el dominio citoplásmico de yuxtamembrana de CD44, CD43 e ICAM-2". J. Biol celular . 140 (4): 885–95. doi :10.1083/jcb.140.4.885. PMC 2141743 . PMID  9472040. 
9. Solinet S, Mahmud K, Stewman SF, Ben El Kadhi K, Decelle B, Talje L, Ma A, Kwok BH, Carreno S (julio de 2013). "La proteína Moesin, ERM, de unión a actina, se une a los microtúbulos de la corteza celular y los estabiliza". J. Biol celular . 202 (2): 251–60. doi :10.1083/jcb.201304052. PMC 3718980 . PMID  23857773. 
10. Gautreau A, Louvard D, Arpin M (julio de 2000). "Los efectos morfogénicos de Ezrin requieren una transición inducida por fosforilación de oligómeros a monómeros en la membrana plasmática". J. Biol celular . 150 (1): 193–203. doi :10.1083/jcb.150.1.193. PMC 2185562 . PMID  10893267. 
11. Fievet BT, Gautreau A, Roy C, Del Maestro L, Mangeat P, Louvard D, Arpin M (marzo de 2004). "La unión y fosforilación de fosfoinosítido actúan secuencialmente en el mecanismo de activación de ezrin". J. Biol celular . 164 (5): 653–9. doi :10.1083/jcb.200307032. PMC 2172172 . PMID  14993232.