stringtranslate.com

Plectina

La plectina es una proteína gigante presente en casi todas las células de los mamíferos que actúa como enlace entre los tres componentes principales del citoesqueleto : microfilamentos de actina , microtúbulos y filamentos intermedios . [5] Además, la plectina une el citoesqueleto con las uniones que se encuentran en la membrana plasmática y que conectan estructuralmente a las diferentes células. Al mantener unidas estas diferentes redes, la plectina desempeña un papel importante en el mantenimiento de la integridad mecánica y las propiedades viscoelásticas de los tejidos . [6]

Estructura

La plectina puede existir en las células como varias isoformas empalmadas alternativamente, todas alrededor de 500 kDa y >4000 aminoácidos. [7] [8] Se cree que la estructura de la plectina es un dímero que consiste en una bobina central enrollada de hélices alfa que conectan dos grandes dominios globulares (uno en cada extremo). Estos dominios globulares son responsables de conectar la plectina a sus diversos objetivos citoesqueléticos. El dominio carboxiterminal está formado por 6 regiones repetidas altamente homólogas. Se sabe que el subdominio entre las regiones cinco y seis de este dominio se conecta a los filamentos intermedios citoqueratina y vimentina . En el extremo opuesto de la proteína, en el dominio N-terminal, se ha definido una región como responsable de la unión a la actina . [9] En 2004, se determinó la estructura cristalina exacta de este dominio de unión a la actina (ABD) en ratones y se demostró que estaba compuesto por dos dominios de homología de calponina (CH). [10] La plectina se expresa en casi todos los tejidos de los mamíferos. En el músculo cardíaco y el músculo esquelético , la plectina se localiza en entidades especializadas conocidas como discos Z. [11] La plectina se une a varias proteínas, incluidas la vinculina , DES , [12] actina , [6] [13] fodrina, [6] [13] proteínas asociadas a microtúbulos, [6] [13] laminina nuclear B, [6] [13] SPTAN1 , [14] [15] vimentina [14] [15] [16] e ITGB4 . [6] [13]

Función

Estudios que emplean un ratón knock out de plectina han arrojado luz sobre las funciones de la plectina. Las crías murieron 2-3 días después del nacimiento, y estos ratones exhibieron marcadas anomalías en la piel, incluyendo la degeneración de los queratinocitos . Los tejidos musculares esqueléticos y cardíacos también se vieron afectados significativamente. Los discos intercalados cardíacos se desintegraron y los sarcómeros tenían una forma irregular, y también se observó acumulación intracelular de haces miofibrilares aislados aberrantes y componentes del disco Z. La expresión de vinculina en las células musculares se reguló sorprendentemente a la baja. [17] A través del uso de microscopía inmunoelectrónica de oro, inmunotransferencia e inmunofluorescencia , se ha descubierto que la plectina se asocia con los tres componentes principales del citoesqueleto. En el músculo, la plectina se une a la periferia de los discos Z, [12] y junto con la proteína de filamento intermedio desmina , puede formar enlaces laterales entre los discos Z vecinos. Esta interacción entre la plectina y los filamentos intermedios de desmina también parece facilitar la asociación cercana de las miofibrillas y las mitocondrias, tanto en los discos Z como a lo largo del resto del sarcómero . [18] La plectina también funciona para unir el citoesqueleto a las uniones intercelulares, como los desmosomas y los hemidesmosomas , que unen las redes de filamentos intermedios entre las células. Se ha revelado que la plectina se localiza en los desmosomas y los estudios in vitro han demostrado que puede formar puentes entre la proteína desmosómica, desmoplaquina y los filamentos intermedios. [19] En los hemidesmosomas, se ha demostrado que la plectina interactúa con las subunidades de integrina β4 de la placa del hemidesmosoma y funciona de manera similar a una abrazadera para unir la citoqueratina del filamento intermedio a la unión. [20]

Importancia clínica

Las mutaciones en PLEC se han asociado con la epidermólisis ampollosa simple con distrofia muscular. [21] Recientemente se ha propuesto una variante sin sentido de PLEC como causa de fibrilación auricular en algunas poblaciones. [22] También se observó una no compactación aislada del ventrículo izquierdo que acompaña a la epidermólisis ampollosa simple con distrofia muscular. [23] La plectina se ha propuesto como un biomarcador para el cáncer de páncreas . [24] [25] Aunque normalmente es una proteína citoplasmática , la plectina se expresa en la membrana celular en el adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) y, por lo tanto, se puede utilizar para atacar las células PDAC. [24]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000178209 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000022565 – 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. ^ Svitkina TM, Verkhovsky AB, Borisy GG (noviembre de 1996). "Los brazos laterales de plectina median la interacción de los filamentos intermedios con los microtúbulos y otros componentes del citoesqueleto". The Journal of Cell Biology . 135 (4): 991–1007. doi :10.1083/jcb.135.4.991. PMC 2133373 . PMID  8922382. 
  6. ^ abcdef Wiche G (septiembre de 1998). "El papel de la plectina en la organización y dinámica del citoesqueleto". Journal of Cell Science . 111 (17): 2477–2486. doi :10.1242/jcs.111.17.2477. PMID  9701547.
  7. ^ "Plectina en: Base de conocimientos del Atlas de proteínas de organelas cardíacas (COPaKB)". Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016. Consultado el 13 de abril de 2015 .
  8. ^ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, et al. (octubre de 2013). "Integración de la biología y la medicina del proteoma cardíaco mediante una base de conocimiento especializada". Circulation Research . 113 (9): 1043–1053. doi :10.1161/CIRCRESAHA.113.301151. PMC 4076475 . PMID  23965338. 
  9. ^ Winter L, Wiche G (enero de 2013). "Las múltiples caras de la plectina y las plectinopatías: patología y mecanismos". Acta Neuropathologica . 125 (1): 77–93. doi :10.1007/s00401-012-1026-0. PMID  22864774. S2CID  12429741.
  10. ^ Sevcík J, Urbániková L, Kost'an J, Janda L, Wiche G (mayo de 2004). "Dominio de unión a actina de la plectina de ratón. Estructura cristalina y unión a la vimentina". Revista Europea de Bioquímica . 271 (10): 1873–1884. doi : 10.1111/j.1432-1033.2004.04095.x . PMID  15128297.
  11. ^ Zernig G, Wiche G (julio de 1985). "Integridad morfológica de miocitos cardíacos adultos aislados mediante tratamiento con colagenasa: inmunolocalización de tubulina, proteínas asociadas a microtúbulos 1 y 2, plectina, vimentina y vinculina". Revista Europea de Biología Celular . 38 (1): 113–122. PMID  2992982.
  12. ^ ab Hijikata T, Murakami T, Imamura M, Fujimaki N, Ishikawa H (marzo de 1999). "La plectina es un conector de filamentos intermedios a los discos Z en las fibras del músculo esquelético". Revista de ciencia celular . 112 (6): 867–876. doi :10.1242/jcs.112.6.867. PMID  10036236.
  13. ^ abcde Steinböck FA, Wiche G (febrero de 1999). "Plectina: un citoenlazador por diseño". Química biológica . 380 (2): 151–158. doi : 10.1515/BC.1999.023 . PMID  10195422. S2CID  46726381.
  14. ^ ab Herrmann H, Wiche G (enero de 1987). "Plectina e IFAP-300K son proteínas homólogas que se unen a las proteínas asociadas a los microtúbulos 1 y 2 y a la subunidad de 240 kilodalton de la espectrina". The Journal of Biological Chemistry . 262 (3): 1320–1325. doi : 10.1016/S0021-9258(19)75789-5 . PMID  3027087.
  15. ^ ab Brown MJ, Hallam JA, Liu Y, Yamada KM, Shaw S (julio de 2001). "Vanguardia: integración del citoesqueleto de linfocitos T humanos mediante el citoenlazador plectina". Journal of Immunology . 167 (2): 641–645. doi : 10.4049/jimmunol.167.2.641 . PMID  11441066.
  16. ^ Favre B, Schneider Y, Lingasamy P, Bouameur JE, Begré N, Gontier Y, et al. (mayo de 2011). "La plectina interactúa con el dominio de varilla de las proteínas de filamento intermedio de tipo III desmina y vimentina". Revista Europea de Biología Celular . 90 (5): 390–400. doi :10.1016/j.ejcb.2010.11.013. PMID  21296452.
  17. ^ Andrä K, Lassmann H, Bittner R, Shorny S, Fässler R, Propst F, et al. (diciembre de 1997). "La inactivación dirigida de la plectina revela una función esencial en el mantenimiento de la integridad de la citoarquitectura de la piel, los músculos y el corazón". Genes & Development . 11 (23): 3143–56. doi :10.1101/gad.11.23.3143. PMC 316746 . PMID  9389647. 
  18. ^ Reipert S, Steinböck F, Fischer I, Bittner RE, Zeöld A, Wiche G (noviembre de 1999). "Asociación de mitocondrias con filamentos intermedios de plectina y desmina en músculo estriado". Experimental Cell Research . 252 (2): 479–491. doi :10.1006/excr.1999.4626. PMID  10527638.
  19. ^ Huber O (septiembre de 2003). "Estructura y función de las proteínas desmosómicas y su papel en el desarrollo y la enfermedad". Ciencias de la vida celular y molecular . 60 (9): 1872–1890. doi :10.1007/s00018-003-3050-7. PMC 11138567 . PMID  14523549. S2CID  11557417. 
  20. ^ Sonnenberg A, Liem RK (junio de 2007). "Plaquinas en el desarrollo y la enfermedad". Experimental Cell Research . 313 (10): 2189–2203. doi :10.1016/j.yexcr.2007.03.039. PMID  17499243.
  21. ^ Bardhan A, Bruckner-Tuderman L, Chapple IL, Fine JD, Harper N, Has C, et al. (septiembre de 2020). "Epidermólisis ampollosa". Reseñas de la naturaleza. Cebadores de enfermedades . 6 (1): 78. doi :10.1038/s41572-020-0210-0. PMID  32973163. S2CID  221861310.
  22. ^ Thorolfsdottir RB, Sveinbjornsson G, Sulem P, Helgadottir A, Gretarsdottir S, Benonisdottir S, et al. (octubre de 2017). "Una variante sin sentido en PLEC aumenta el riesgo de fibrilación auricular". Revista del Colegio Americano de Cardiología . 70 (17): 2157–2168. doi :10.1016/j.jacc.2017.09.005. PMC 5704994 . PMID  29050564. 
  23. ^ Villa CR, Ryan TD, Collins JJ, Taylor MD, Lucky AW, Jefferies JL (febrero de 2015). "Miocardiopatía no compactada del ventrículo izquierdo asociada con epidermólisis ampollosa simple con distrofia muscular y mutación PLEC1". Trastornos neuromusculares . 25 (2): 165–168. doi :10.1016/j.nmd.2014.09.011. PMID  25454730. S2CID  25193440.
  24. ^ ab Kelly KA, Bardeesy N, Anbazhagan R, Gurumurthy S, Berger J, Alencar H, et al. (abril de 2008). "Nanopartículas dirigidas para la obtención de imágenes del adenocarcinoma ductal pancreático incipiente". PLOS Medicine . 5 (4): e85. doi : 10.1371/journal.pmed.0050085 . PMC 2292750 . PMID  18416599. 
  25. ^ Bausch D, Thomas S, Mino-Kenudson M, Fernández-del CC, Bauer TW, Williams M, et al. (Enero de 2011). "Plectina-1 como nuevo biomarcador del cáncer de páncreas". Investigación clínica del cáncer . 17 (2): 302–309. doi :10.1158/1078-0432.CCR-10-0999. PMC 3044444 . PMID  21098698. 

Lectura adicional

Enlaces externos