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Fosfatidilinositol (3,4,5)-trifosfato

El fosfatidilinositol (3,4,5)-trifosfato ( PtdIns(3,4,5) P 3 ), abreviado PIP 3 , es el producto de la fosforilación de las fosfoinositida 3-quinasas de clase I (PI 3-quinasas) del fosfatidilinositol (4 ,5)-bisfosfato (PIP 2 ). Es un fosfolípido que reside en la membrana plasmática.

Descubrimiento

En 1988, Lewis C. Cantley publicó un artículo que describe el descubrimiento de un nuevo tipo de fosfoinositido quinasa con la capacidad sin precedentes de fosforilar la posición 3' del anillo de inositol, lo que da como resultado la formación de fosfatidilinositol-3-fosfato (PI3P). [1] Trabajando de forma independiente, Alexis Traynor-Kaplan y sus compañeros de trabajo publicaron un artículo que demuestra que un nuevo lípido, el fosfatidilinositol 3,4,5 trifosfato (PIP3), se produce de forma natural en los neutrófilos humanos con niveles que aumentan rápidamente después de la estimulación fisiológica con péptido quimiotáctico. [2] Estudios posteriores demostraron que in vivo la enzima identificada originalmente por el grupo de Cantley prefiere PtdIns(4,5)P2 como sustrato, produciendo el producto PIP3. [3]

Función

PIP 3 funciona para activar componentes de señalización posteriores, siendo el más notable la proteína quinasa Akt , que activa las vías de señalización anabólicas posteriores necesarias para el crecimiento y la supervivencia celular. [4]

PtdIns(3,4,5) P 3 es desfosforilado por la fosfatasa PTEN en la posición 3, generando PI(4,5)P 2 , y por SHIPs (fosfatasa de inositol que contiene SH2) en la posición 5' del anillo de inositol . , produciendo PI(3,4)P 2 . [5]

El dominio PH en varias proteínas se une a PtdIns(3,4,5) P 3 . Dichas proteínas incluyen Akt/PKB , [6] PDPK1 , [7] Btk 1 y ARNO. [8]

Funciones en el sistema nervioso.

PIP3 desempeña un papel fundamental fuera del citosol, especialmente en la terminal postsináptica de las células del hipocampo. Aquí, PIP3 ha estado implicado en la regulación del fortalecimiento sináptico y la expresión de AMPA, contribuyendo a la potenciación a largo plazo . Además, la supresión de PIP3 altera la expresión normal de AMPA en la membrana neuronal y, en cambio, conduce a la acumulación de AMPA en las espinas dendríticas, comúnmente asociada con la depresión sináptica. [9]

"PIP3 interactúa con proteínas para mediar en la plasticidad sináptica ". De estas proteínas, se ha demostrado que Phldb2 interactúa con PIP3 para inducir y mantener la potenciación a largo plazo. En ausencia de tal interacción, la consolidación de la memoria se ve afectada. [10]

Referencias

  1. ^ Whitman M, Downes CP, Keeler M, Keller T, Cantley L (abril de 1988). "La fosfatidilinositol quinasa tipo I produce un nuevo fosfatidilinositol-3-fosfato". Naturaleza . 332 (6165): 644–6. Código Bib :1988Natur.332..644W. doi :10.1038/332644a0. PMID  2833705. S2CID  4326568.
  2. ^ Traynor-Kaplan AE, Harris AL, Thompson BL, Taylor P, Sklar LA (julio de 1988). "Un fosfolípido que contiene tetrakisfosfato de inositol en neutrófilos activados". Naturaleza . 334 (6180): 353–6. Código Bib :1988Natur.334..353T. doi :10.1038/334353a0. PMID  3393226. S2CID  4263472.
  3. ^ Auger KR, Serunian LA, Soltoff SP, Libby P, Cantley LC (abril de 1989). "La fosforilación de tirosina dependiente de PDGF estimula la producción de nuevos polifosfoinosítidos en células intactas". Celúla . 57 (1): 167–75. doi :10.1016/0092-8674(89)90182-7. PMID  2467744. S2CID  22154860.
  4. ^ Mamá, Qi; Zhu, Chongzhuo; Zhang, Weilin; Ta, Na; Zhang, Rong; Liu, Lei; Feng, Du; Cheng, Heping; Liu, Junling; Chen, Quan (enero de 2019). "La proteína FUNDC2 de unión a PIP3 mitocondrial favorece la supervivencia de las plaquetas a través de la vía de señalización AKT". Muerte y diferenciación celular . 26 (2): 321–331. doi :10.1038/s41418-018-0121-8. ISSN  1476-5403. PMC 6329745 . PMID  29786068. 
  5. ^ Qi, Yanmei; Liu, Jie; Chao, Josué; Greer, Peter A.; Li, Shaohua (7 de septiembre de 2020). "PTEN desfosforila Abi1 para promover la morfogénesis epitelial". La revista de biología celular . 219 (9). doi :10.1083/jcb.201910041. ISSN  1540-8140. PMC 7480098 . PMID  32673396. 
  6. ^ Eramo, Mateo J.; Mitchell, Christina A. (febrero de 2016). "Regulación de la señalización de PtdIns (3,4,5) P3 / Akt por inositol polifosfato 5-fosfatasas" (PDF) . Transacciones de la sociedad bioquímica . 44 (1): 240–252. doi :10.1042/BST20150214. ISSN  1470-8752. PMID  26862211.
  7. ^ Gagliardi, Paolo Armando; Puliafito, Alberto; Primo, Luca (febrero de 2018). "PDK1: en la encrucijada de las vías de señalización del cáncer". Seminarios de Biología del Cáncer . 48 : 27–35. doi : 10.1016/j.semcancer.2017.04.014. ISSN  1096-3650. PMID  28473254.
  8. ^ Venkateswarlu, Kanamarlapudi; Oatey, Paru B.; Tavaré, Jeremy M.; Cullen, Peter J. (abril de 1998). "La translocación de ARNO dependiente de insulina a la membrana plasmática de los adipocitos requiere fosfatidilinositol 3-quinasa". Biología actual . 8 (8): 463–466. doi : 10.1016/s0960-9822(98)70181-2 . ISSN  0960-9822. PMID  9550703. S2CID  12974067.
  9. ^ Arendt, Kristin L.; Royo, María; Fernández-Monreal, Mónica; Knafo, Shira; Petrok, Cortney N.; Martens, Jeffrey R.; Esteban, José A. (enero 2010). "PIP3 controla la función sináptica manteniendo la agrupación de receptores AMPA en la membrana postsináptica". Neurociencia de la Naturaleza . 13 (1): 36–44. doi :10.1038/nn.2462. ISSN  1546-1726. PMC 2810846 . PMID  20010819. 
  10. ^ Xie, Min-Jue; Ishikawa, Yasuyuki; Yagi, Hideshi; Iguchi, Tokuichi; Bueno, Yuichiro; Kuroda, Kazuki; Iwata, Keiko; Kiyonari, Hiroshi; Matsuda, Shinji; Matsuzaki, Hideo; Yuzaki, Michisuke (13 de marzo de 2019). "PIP3-Phldb2 es crucial para que la LTP regule la densidad de los receptores sinápticos NMDA y AMPA y la rotación de PSD95". Informes científicos . 9 (1): 4305. Código bibliográfico : 2019NatSR...9.4305X. doi :10.1038/s41598-019-40838-6. ISSN  2045-2322. PMC 6416313 . PMID  30867511.