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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 mostraron 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 PubMed de 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. 
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Lectura adicional

Enlaces externos

  1. ^ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, Deng N, Kim AK, Choi JH, Zelaya I, Liem D, Meyer D, Odeberg J, Fang C, Lu HJ, Xu T, Weiss J, Duan H, Uhlen M, Yates JR, Apweiler R, Ge J, Hermjakob H, Ping P (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.