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Familia de transportadores de cistina lisosomal

La familia de transportadores de cistina lisosomal ( LCT ) (TC# 2.A.43) es parte de la superfamilia TOG e incluye proteínas de transporte secundario que se derivan de animales, plantas, hongos y otros eucariotas. Exhiben 7 supuestas llaves de hélice α transmembrana ( TMS ) y varían en tamaño entre aproximadamente 200 y 500 residuos de aminoacilo, aunque la mayoría tiene entre 300 y 400 residuos. [1]

Estas proteínas se encuentran en orgánulos intracelulares de eucariotas, muchos de ellos en lisosomas. Los pocos que se han caracterizado transportan cistina (TC# 2.A.43.1.1), aminoácidos básicos como L-lisina y L-arginina (TC# 2.A.43.2.1) y fármacos como fluconazol y caspofungina. (TC# 2.A.43.2.7).

cistinosina

Una proteína mutada en la rara enfermedad genética humana, la cistinosis nefropática intermedia , [2] [3] también llamada cistinosina (TC# 2.A.43.1.1), está codificada por el gen CTNS . En los túbulos renales proximales (RPT) cistinóticos, la función disminuida de la cistinosina parece dar como resultado una reabsorción reducida de solutos por otros transportadores secundarios como el cotransportador Na + /fosfato , debido a la disminución de la expresión de estas otras proteínas transportadoras. [1] [4]

Función

La evidencia sugiere que la cistinosina transporta la cistina fuera de los lisosomas en un proceso dependiente de pmf. [1] La fuerza motriz de protones (pmf) a través de la membrana lisosomal es generada por una ATPasa tipo V que hidroliza el ATP citoplasmático para bombear protones hacia la luz lisosomal . [5] La eliminación del motivo de clasificación lisosomal GYDQL C-terminal hace que la cistinosina migre a la membrana plasmática con la cara intralisosomal de la cistinosina orientada hacia el medio extracelular. [6] Luego, las células absorben cistina en un proceso dependiente de pmf.

homólogos

Los homólogos distantes incluyen el supresor Lec15/Lec35, SL15, de las células de ovario de hámster chino [7] y ERS1, el supresor de ERD en S. cerevisiae . [8] Se ha informado que ambos supresores, cuando se sobreexpresan, influyen en la retención de proteínas reticulares endoplásmicas luminales, así como en la glicosilación en el aparato de Golgi. Las mutaciones Lec15 y Lec35 se caracterizan por una síntesis y utilización ineficientes, respectivamente, de manosa-P-dolicol para la biosíntesis de glicolípidos . [7] Todas las proteínas de la familia LCT están relacionadas lejanamente con las proteínas de la familia microbiana de rodopsina (MR) (TC #3.E.1), [3] [9] [10] un miembro establecido de la superfamilia TOG . que exhiben una topología de 7 TMS. [1]

Reacción

La reacción que se cree catalizada por la cistinosina es: [1]

Cistina (espacio intralisosomal) + H + (espacio intralisosomal) → Cistina (citoplasma) + H + (citoplasma)

Referencias

  1. ^ abcde Saier, Milton. "Base de datos de clasificación de transportadores: 2.A.43 La familia de transportadores de cistina lisosomal (LCT)". tcdb.org . Consultado el 4 de enero de 2016 .
  2. ^ El uno, J; Limones, R; Anikster, Y; Salmonete, J; Paelicke, K; Lucero, C; Gahl, W; Schneider, J; Shu, SG; Campbell, HT (agosto de 1999). "Mutaciones de CTNS que provocan cistinosis intermedia". Genética molecular y metabolismo . 67 (4): 283–93. doi :10.1006/mgme.1999.2876. PMID  10444339.
  3. ^ abZhai , Y; Heijne, WH; Smith, DW; Saier, MH Jr. (2 de abril de 2001). "Homólogos de rodopsinas arqueales en plantas, animales y hongos: predicaciones estructurales y funcionales para una supuesta proteína chaperona fúngica". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranas . 1511 (2): 206–23. doi :10.1016/s0005-2736(00)00389-8. PMID  11286964.
  4. ^ Taub, ML; Springate, JE; Cutuli, F (8 de abril de 2011). "La reducción del transporte de fosfato en las células del túbulo proximal renal en la cistinosis se debe a una disminución de la expresión de los transportadores más que a un defecto energético". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 407 (2): 355–9. doi :10.1016/j.bbrc.2011.03.022. PMID  21392501.
  5. ^ Smith, ML; Greene, AA; Potashnik, R; Mendoza, SA; Schneider, JA (25 de enero de 1987). "Transporte de cistina lisosomal. Efecto del pH intralisosomal y potencial de membrana". La Revista de Química Biológica . 262 (3): 1244–53. doi : 10.1016/S0021-9258(19)75778-0 . PMID  2948955.
  6. ^ Kalatzis, V; Cherqui, S; Antignac, C; Gasnier, B (1 de noviembre de 2001). "La cistinosina, la proteína defectuosa en la cistinosis, es un transportador de cistina lisosomal impulsado por H (+)". EMBO J. 20 (21): 5940–9. doi :10.1093/emboj/20.21.5940. PMC 125690 . PMID  11689434. 
  7. ^ ab Ware, FE; Lehrman, MA (14 de junio de 1996). "Clonación de expresión de un nuevo supresor de las mutaciones de glicosilación Lec15 y Lec35 de células de ovario de hámster chino". La Revista de Química Biológica . 271 (24): 13935–8. doi : 10.1074/jbc.271.24.13935 . PMID  8663248.
  8. ^ Hardwick, kg; Pelham, HR (25 de abril de 1990). "ERS1, una proteína de siete dominios transmembrana de Saccharomyces cerevisiae". Ácidos nucleicos Res . 18 (8): 2177. doi : 10.1093/nar/18.8.2177. PMC 330704 . PMID  2186379. 
  9. ^ Bieszke, JA; Braun, EL; Frijol, LE; Kang, S; Natvig, DO; Borkovich, KA (6 de julio de 1999). "El gen nop-1 de Neurospora crassa codifica una proteína de unión a la retina de siete hélices transmembrana homóloga a las rodopsinas de arqueas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU . 96 (14): 8034–9. doi : 10.1073/pnas.96.14.8034 . PMC 22183 . PMID  10393943. 
  10. ^ Graul, RC; Sadee, W (noviembre de 1997). "Relaciones evolutivas entre proteínas investigadas mediante un análisis iterativo de conglomerados de vecindad (INCA). Alineación de bacteriorrodopsinas con la secuencia de levadura YRO2". Farmacéutica. Res . 14 (11): 1533–41. doi :10.1023/a:1012166015402. PMID  9434271. S2CID  22648283.