stringtranslate.com

Proteína cero de mielina

La proteína cero de mielina ( P0 , MPZ ) es una glucoproteína de membrana única [5] que en los humanos está codificada por el gen MPZ . P0 es un componente estructural importante de la vaina de mielina en el sistema nervioso periférico (SNP) . [6] La proteína cero de mielina es expresada por las células de Schwann y representa más del 50% de todas las proteínas en el sistema nervioso periférico, lo que la convierte en la proteína más común expresada en el SNP. [6] Las mutaciones en la proteína cero de mielina pueden causar deficiencia de mielina y están asociadas con neuropatías como la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth y la enfermedad de Dejerine-Sottas . [7]

Estructura

En los seres humanos, el gen que codifica la proteína cero de la mielina se encuentra en el cromosoma 1, cerca del locus Duffy o del receptor de quimiocina/antígeno Duffy. El gen tiene una longitud de aproximadamente 7000 bases y está dividido en 6 exones. En total, la proteína cero de la mielina tiene una longitud de 219 aminoácidos [6] y tiene muchos residuos de aminoácidos básicos. [8]

La proteína cero de mielina consta de un dominio N-terminal extracelular (aminoácidos 1-124), una única región transmembrana (125-150) y una región intracelular más pequeña con carga positiva (151-219). [6] [9] [10] Su dominio citoplasmático tiene una carga altamente positiva, pero presumiblemente no se pliega en una estructura globular. [11] El dominio extracelular es estructuralmente similar al dominio de inmunoglobulina [8] y, por lo tanto, se considera que la proteína pertenece a la superfamilia de inmunoglobulinas . [12]

Además de existir como monómero, también se sabe que la proteína cero de mielina forma dímeros y tetrámeros con otras moléculas de proteína cero de mielina en vertebrados. [13]

Función

La vaina de mielina es una membrana de múltiples capas, exclusiva del sistema nervioso, que funciona como un aislante para aumentar en gran medida la velocidad de conducción del impulso axonal. La proteína cero de mielina, ausente en el sistema nervioso central, [14] es un componente principal de la vaina de mielina en los nervios periféricos . Las mutaciones que alteran la función de la proteína cero de mielina pueden conducir a una menor expresión de mielina y a la degeneración de la vaina de mielina en el sistema nervioso periférico. [15] Actualmente, se postula que la expresión de la proteína cero de mielina se produce por señales del axón. Sin embargo, se desconocen más detalles sobre la regulación de la proteína cero de mielina. [6]

Se postula que la proteína cero de mielina es un elemento estructural en la formación y estabilización de la mielina del nervio periférico. [9] También se plantea la hipótesis de que la proteína cero de mielina sirve como una molécula de adhesión celular, manteniendo unidas múltiples capas de mielina. [10] Cuando una célula mielinizante envuelve su membrana alrededor de un axón varias veces, generando múltiples capas de mielina, la proteína cero de mielina ayuda a mantener estas láminas compactas al servir como un "pegamento" que mantiene unidas las capas de mielina. [11] Lo hace manteniendo unida su característica estructura de bobina mediante las interacciones electrostáticas [8] de su dominio intracelular cargado positivamente con lípidos ácidos en la cara citoplasmática de la bicapa opuesta. [14] y por interacción entre "cabezas" globulares hidrofóbicas de dominios extracelulares adyacentes . [14]

La función de la proteína cero de mielina es similar a la de otras proteínas con dominios de inmunoglobulina, como la poliinmunoglobina y la proteína T4. Estas proteínas funcionan como moléculas de unión y adhesión y participan en interacciones homotípicas, o interacciones que involucran a dos proteínas similares. [9] La proteína cero de mielina mantiene unida la vaina de mielina al participar en interacciones homotípicas con otras proteínas de la proteína cero de mielina. El dominio extracelular de la proteína cero de mielina se une a la membrana de esfingolípidos de mielina y mantiene unidas las capas de mielina mediante interacciones homotípicas con otros dominios extracelulares de la proteína cero de mielina, [7] y con residuos de triptófano extracelulares que interactúan con la membrana. [8]

También se ha demostrado que la proteína de mielina cero interactúa con otras proteínas como la proteína de mielina periférica 22. [ 16] Sin embargo, en este momento aún no se ha determinado el propósito de estas interacciones. [16]

Asociaciones con la neuropatía

Se sabe que las mutaciones en la proteína cero de mielina causan degeneración de la mielina y neuropatía . [7] Se cree que las mutaciones que reducen la función de adhesión de la proteína cero de mielina o su capacidad para participar en interacciones homeotípicas con otras proteínas de la proteína cero de mielina causan neuropatía. [17] Las mutaciones en la proteína cero de mielina pueden provocar problemas con el desarrollo de la mielina en etapas tempranas de la vida o degeneración de la mielina en el axón en etapas posteriores de la vida. [12] Algunas mutaciones pueden causar neuropatía en la infancia, como la enfermedad de Derjerine-Sottas , mientras que otras mutaciones pueden causar neuropatía en las primeras dos décadas de vida, como la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth . [7] Agregar un aminoácido cargado o cambiar un residuo de cisteína en la membrana extracelular puede provocar la aparición de neuropatía en etapas tempranas. El truncamiento del dominio citoplasmático o el cambio de la estructura terciaria de la proteína cero de la mielina también pueden provocar neuropatía [7] porque se ha demostrado que el dominio citoplasmático es necesario para las interacciones homotípicas. [12]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000158887 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000056569 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ Magnaghi V, Cavarretta I, Galbiati M, Martini L, Melcangi RC (noviembre de 2001). "Esteroides neuroactivos y proteínas periféricas de la mielina". Brain Research. Brain Research Reviews . 37 (1–3): 360–71. doi :10.1016/s0165-0173(01)00140-0. PMID  11744100. S2CID  8004545.
  6. ^ abcde Shy ME (marzo de 2006). "Neuropatías periféricas causadas por mutaciones en la proteína cero de la mielina". Revista de Ciencias Neurológicas . 242 (1–2): 55–66. doi :10.1016/j.jns.2005.11.015. PMID  16414078. S2CID  32802793.
  7. ^ abcde Shy ME, Jáni A, Krajewski K, Grandis M, Lewis RA, Li J, et al. (febrero de 2004). "Agrupamiento fenotípico en mutaciones MPZ". Brain . 127 (Pt 2): 371–84. doi : 10.1093/brain/awh048 . PMID  14711881.
  8. ^ abcd Shapiro L, Doyle JP, Hensley P, Colman DR, Hendrickson WA (septiembre de 1996). "Estructura cristalina del dominio extracelular de P0, la principal proteína estructural de la mielina de los nervios periféricos". Neuron . 17 (3): 435–49. doi : 10.1016/s0896-6273(00)80176-2 . PMID  8816707. S2CID  1719833.
  9. ^ abc Lemke G, Axel R (marzo de 1985). "Aislamiento y secuenciación de un ADNc que codifica la proteína estructural principal de la mielina periférica". Cell . 40 (3): 501–8. doi :10.1016/0092-8674(85)90198-9. PMID  2578885. S2CID  1230708.
  10. ^ ab Lemke G, Lamar E, Patterson J (marzo de 1988). "Aislamiento y análisis del gen que codifica la proteína periférica de mielina cero". Neuron . 1 (1): 73–83. doi :10.1016/0896-6273(88)90211-5. PMID  2483091. S2CID  51695021.
  11. ^ ab Han H, Myllykoski M, Ruskamo S, Wang C, Kursula P (enero de 2013). "Proteínas específicas de la mielina: un grupo estructuralmente diverso de moléculas que interactúan con la membrana". BioFactors . 39 (3): 233–41. doi :10.1002/biof.1076. PMID  23780694. S2CID  21111930.
  12. ^ abc Kamholz JA, Brucal M, Li J, Shy M (2007), "Proteína cero de mielina y CMT1B: una historia de dos fenotipos", Neurología molecular , Elsevier, págs. 463–474, doi :10.1016/b978-012369509-3.50031-7, ISBN 9780123695093
  13. ^ Thompson AJ, Cronin MS, Kirschner DA (marzo de 2002). "La proteína cero de mielina existe como dímeros y tetrámeros en las membranas nativas del nervio periférico de Xenopus laevis". Journal of Neuroscience Research . 67 (6): 766–71. doi :10.1002/jnr.10167. PMID  11891790. S2CID  36556147.
  14. ^ abc Sakamoto Y, Kitamura K, Yoshimura K, Nishijima T, Uyemura K (marzo de 1987). "Secuencia completa de aminoácidos de la proteína PO en la mielina del nervio periférico bovino". The Journal of Biological Chemistry . 262 (9): 4208–14. doi : 10.1016/S0021-9258(18)61334-1 . PMID  2435734.
  15. ^ Kirschner DA, Inouye H, Saavedra RA (noviembre de 1996). "Adhesión de membrana en la mielina periférica: envolturas buenas y malas con proteína P0". Structure . 4 (11): 1239–44. doi : 10.1016/s0969-2126(96)00132-3 . PMID  8939762.
  16. ^ ab D'Urso D, Ehrhardt P, Müller HW (mayo de 1999). "Proteína 22 de la mielina periférica y proteína cero: una nueva asociación en la mielina del sistema nervioso periférico". The Journal of Neuroscience . 19 (9): 3396–403. doi :10.1523/JNEUROSCI.19-09-03396.1999. PMC 6782240 . PMID  10212299. 
  17. ^ Pareyson D, Marchesi C, Salsano E (2013), "Síndrome de Charcot-Marie-Tooth dominante y trastornos afines", Trastornos de los nervios periféricos , Manual de neurología clínica, vol. 115, Elsevier, págs. 817-845, doi :10.1016/b978-0-444-52902-2.00047-3, ISBN 9780444529022, PMID23931817 ​

Lectura adicional

Enlaces externos

Busque proteína cero de mielina en Wikcionario, el diccionario libre.
Este artículo incorpora texto de dominio público de Pfam e InterPro : IPR019566