La proteína transportadora de hemo 1 (HCP1) se identificó originalmente como mediadora del transporte de hemo - Fe , aunque más tarde se descubrió que era el transportador de folato SLC46A1 . [2] [3]
La HCP1 es una proteína que se encuentra en el intestino delgado y que desempeña un papel en la absorción del hemo dietético , una forma de hierro que solo se encuentra en productos animales. [4] [5] [6] El hemo es un nutriente importante para el cuerpo, ya que es un componente de muchas proteínas, incluida la hemoglobina , que transporta oxígeno en la sangre. La HCP1 es el único transportador de hemo conocido expresado en el intestino delgado y, por lo tanto, es único en su función y patrón de expresión. [5] La HCP1 es una proteína transmembrana que se expresa en la membrana del borde en cepillo del intestino delgado, donde se une al hemo y lo transporta al enterocito. [5]
Célula de absorción del intestino delgado. La HCP1 es particularmente importante en situaciones en las que la ingesta de hierro en la dieta es baja, ya que permite la absorción eficiente del hierro hemo. La HCP1 también se expresa en otros tejidos, incluidos el hígado y la médula ósea, donde puede desempeñar un papel en la captación del hemo para la producción de proteínas que lo contienen. La disfunción de la HCP1 se ha asociado con una variedad de afecciones, incluida la anemia por deficiencia de hierro y ciertos tipos de cáncer. [7] [5]
El HCP1 también se conoce como transportador de folato acoplado a protones (PCFT), ya que inicialmente se identificó como un transportador de folato, un tipo de vitamina B [8]. Sin embargo, estudios posteriores revelaron que el HCP1 funciona principalmente como un transportador de hemo en el intestino delgado. [5]
La HCP1 es un tipo de proteína transmembrana que atraviesa la membrana del enterocito en el intestino delgado. Tiene un dominio extracelular grande que se une al hemo, así como un dominio intracelular más pequeño que interactúa con los protones para impulsar la absorción del hemo. El cuerpo absorbe más fácilmente el hierro hemo que el hierro no hemo, que se encuentra en los alimentos de origen vegetal. Esto se debe a que el hierro hemo es más biodisponible, lo que significa que el cuerpo puede absorberlo y utilizarlo de manera más eficiente. La HCP1 desempeña un papel clave en la absorción del hierro hemo en el intestino delgado, en particular en situaciones en las que la ingesta de hierro en la dieta es baja. La expresión de la HCP1 está regulada por una serie de factores, incluido el estado del hierro, la ingesta de hemo en la dieta y la inflamación. Los estudios han demostrado que la expresión de la HCP1 aumenta en respuesta a niveles bajos de hierro y disminuye cuando los niveles de hierro son suficientes. [5]
La disfunción de HCP1 se ha asociado con una variedad de afecciones, incluidas la anemia por deficiencia de hierro, la talasemia y la porfiria . HCP1 también se ha implicado en la patogénesis de ciertos tipos de cáncer, incluido el cáncer colorrectal y el cáncer de páncreas. [5] [9] [10] HCP1 es un objetivo prometedor para el desarrollo de medicamentos que puedan modular la captación y el metabolismo del hemo. Los inhibidores de HCP1 se han desarrollado como posibles tratamientos para el cáncer, mientras que los activadores de HCP1 pueden tener potencial terapéutico en el tratamiento de la anemia por deficiencia de hierro. [7]
La estructura de HCP1 es compleja e implica interacciones entre múltiples dominios y regiones de la proteína. HCP1 es una proteína transmembrana, un tipo de proteína que se extiende a lo largo de la membrana celular con partes de ella ubicadas tanto dentro como fuera de la célula. Al extenderse por la membrana, puede transportar el hemo a través de la membrana celular. [7] HCP1 tiene un gran dominio extracelular que se une al hemo con alta afinidad. Esta unión permite a HCP1 transportar el hemo al enterocito en el intestino delgado. [5] [7] HCP1 es un transportador acoplado a protones, lo que significa que HCP1 depende de un gradiente de protones a través de la membrana celular para transportar el hemo al enterocito. [5] El gradiente de protones utiliza la energía de los protones para mover el hemo a través de la membrana celular. [7] [5] Si bien HCP1 se expresa en el intestino delgado, el hígado y la médula ósea, HCP1 se expresa principalmente en el intestino delgado, donde desempeña un papel clave en la absorción del hemo. En otros tejidos, como el hígado y la médula ósea, puede estar implicado en el metabolismo del hemo . La expresión de HCP1 está regulada por el estado de hierro: la expresión de HCP1 aumenta en respuesta a niveles bajos de hierro y disminuye cuando los niveles de hierro son suficientes. [5] Esta regulación permite una absorción eficiente del hemo en momentos de baja ingesta de hierro. [5] La HCP1 disfuncional se ha asociado con anemia por deficiencia de hierro, talasemia y ciertos tipos de cáncer. [5]
La proteína transportadora de hemo 1 (HCP1) es una proteína unida a la membrana que está incrustada en la membrana celular. Como tal, no es libremente soluble en soluciones acuosas como el agua. Sin embargo, al igual que otras proteínas de membrana, utilizando detergentes, HCP1 se puede solubilizar y extraer de la membrana celular. Los detergentes son moléculas anfipáticas que tienen regiones hidrofóbicas e hidrofílicas y pueden interactuar tanto con los lípidos de la membrana como con las moléculas de proteína para solubilizarlos. La solubilización de HCP1 de la membrana requiere una selección cuidadosa de un detergente adecuado y la optimización de las condiciones para preservar la estabilidad y la actividad de la proteína. Los detergentes comunes utilizados para la solubilización de proteínas de membrana incluyen Triton X-100 , dodecil maltósido (DDM) y n-dodecil-β-D-maltopiranósido (DDM). Una vez solubilizada, HCP1 se puede purificar utilizando varias técnicas, incluida la cromatografía y la ultracentrifugación , para obtener una muestra de proteína altamente purificada y homogénea para su posterior estudio. La solubilidad y estabilidad de HCP1 pueden verse afectadas por varios factores, incluidos el pH, la temperatura, la fuerza iónica y la presencia de otras moléculas o ligandos que interactúan con la proteína. [7] [5] Algunos estudios sugieren que la L-arginina puede regular positivamente la expresión de HCP-1, lo que puede aumentar la absorción de aminoácidos catiónicos como la L-arginina en varios tipos de células [11].
HCP1 es idéntico al transportador de folato acoplado a protones (PCFT-SLC46A1). [3]
HCP1 está relacionado con el transportador de folato reducido (RFC) SLC19A1 . [3]