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lipocalina

Las lipocalinas son una familia de proteínas que transportan pequeñas moléculas hidrofóbicas como esteroides , bilinas , retinoides y lípidos , y la mayoría de las lipocalinas también son capaces de unirse al hierro complejado (a través de sideróforos [2] o flavonoides [3] ), así como al hemo. . [4] Comparten regiones limitadas de homología de secuencia y una arquitectura de estructura terciaria común. [5] [6] [7] [8] [9] Este es un barril beta antiparalelo de ocho hebras con una topología repetida + 1 que encierra un sitio de unión de ligando interno. [7] [8]

Estas proteínas se encuentran en bacterias gramnegativas , células de vertebrados e invertebrados y en plantas. Las lipocalinas se han asociado con muchos procesos biológicos, entre ellos la respuesta inmune , el transporte de feromonas , la síntesis biológica de prostaglandinas , la unión de retinoides y las interacciones con células cancerosas . [10]

Función

Respuesta inmune

Las proteínas lipocalinas son actores clave importantes de la inmunidad nutricional al retener y secuestrar micronutrientes. [11] De este modo, son capaces de regular los procesos inflamatorios y de desintoxicación causados ​​por la activación del sistema inmunológico en los mamíferos. Son conocidos alérgenos respiratorios de ratones, gatos, perros, caballos y otros animales. Ejemplos de proteínas lipocalina involucradas en las respuestas del sistema inmunológico incluyen la alfa-1-microglobulina , la alfa-1-glucoproteína ácida y C8gamma. Se dispone de información estructural de muchas proteínas lipocalinas que influyen en el sistema inmunológico, mientras que su papel exacto en los sistemas biológicos aún no está claro. Se ha demostrado que los alérgenos de lipocalina evocan una respuesta inmune desviada de Th2 , importante para la sensibilización alérgica, cuando se aplican en su forma apo (con un cáliz vacío y sin ligandos), mientras que la forma holo parece ejercer propiedades inmunosupresoras in vitro. . [12]

Transporte de feromonas

La familia de las lipocalinas se ha relacionado con el transporte de feromonas de mamíferos debido a interacciones proteína-feromonas fácilmente observables. Las lipocalinas son comparativamente de tamaño pequeño y, por tanto, menos complicadas de estudiar que las proteínas grandes y voluminosas. También pueden unirse a varios ligandos para diferentes propósitos biológicos. Se han detectado lipocalinas como proteínas transportadoras de feromonas importantes en el moco nasal de roedores. Las principales proteínas urinarias , una subfamilia de lipocalinas, se encuentran en la orina de ratones y ratas y pueden actuar como feromonas proteicas. [13]

Síntesis de prostaglandinas

Esta familia de proteínas desempeña un papel en el sistema biológico de síntesis de prostaglandinas terminales.

Unión de retinoides

El retinol (vitamina A) es un micronutriente importante que afecta la vista, la diferenciación celular , la función del sistema inmunológico, el crecimiento óseo y la supresión de tumores . La absorción y el metabolismo del retinol dependen de las lipocalinas que actúan como proteínas fijadoras. Los ésteres de retinilo (presentes en las carnes) y el betacaroteno (presente en las plantas) son las dos fuentes principales de retinoides en la dieta. Después de la ingesta, se convierten en retinol, se metabolizan sucesivamente y finalmente se unen a proteínas fijadoras de retinol (lipocalinas) en el plasma sanguíneo .

Interacciones de células cancerosas

Debido a que las lipocalinas son proteínas extracelulares , sus efectos intracelulares no son obvios y exigen más estudios. Sin embargo, los ligandos lipófilos , presentes como sustituyentes de las lipocalinas, tienen la capacidad de ingresar a la célula, donde pueden actuar como inhibidores de proteasas tumorales . Esta investigación sugiere otra posible ruta de investigación de proteínas y tumores.

Alérgenos

Algunas de las proteínas de esta familia son alérgenos. Las alergias son reacciones de hipersensibilidad del sistema inmunológico a sustancias específicas llamadas alérgenos (como polen, picaduras, medicamentos o alimentos) que, en la mayoría de las personas, no provocan síntomas. Se ha establecido un sistema de nomenclatura para los antígenos (alérgenos) que causan alergias atópicas mediadas por IgE en humanos. [14] Este sistema de nomenclatura se define mediante una designación que se compone de las tres primeras letras del género; un espacio; la primera letra del nombre de la especie; un espacio y un número arábigo. En el caso de que dos nombres de especies tengan designaciones idénticas, se diferencian entre sí agregando una o más letras (según sea necesario) a la designación de cada especie.

Los alérgenos de esta familia incluyen alérgenos con las siguientes designaciones: Bla g 4, Bos d 2, Bos d 5, Can f 1, Can f 2, Fel d 4, Equ c 1 y Equ c 2. [ cita necesaria ]

Hormona

LCN2 (Lipocalina 2) actúa como una hormona derivada del hueso que cruza la BHE y actúa sobre el núcleo paraventricular PVN del hipotálamo en el cerebro. [ cita necesaria ]

Estructura

Aunque las lipocalinas son una amplia familia de proteínas muy variadas, su estructura tridimensional es una característica unificadora. Las lipocalinas tienen un pliegue de barril β simétrico, antiparalelo y de ocho hebras, que es, en esencia, una lámina beta que se ha enrollado en forma cilíndrica. Dentro de este barril se encuentra un sitio de unión al ligando, que juega un papel importante en la clasificación de la lipocalina como proteína de transporte. Si las lipocalinas se modifican genéticamente en un intento de modificar sus propiedades de unión, se denominan anticalinas .

Miembros de la familia

Se ha propuesto el nombre "lipocalina" [5] para esta familia de proteínas, pero también se incluyen proteínas de unión a ácidos grasos citosólicos . Las secuencias de la mayoría de los miembros de la familia, las lipocalinas centrales, se caracterizan por tres tramos cortos conservados de residuos, mientras que otros, el grupo atípico de las lipocalinas, comparten sólo uno o dos de ellos. [8] [15] Las proteínas que se sabe que pertenecen a esta familia incluyen alfa-1-microglobulina (proteína HC); proteínas urinarias principales ; glicoproteína ácida alfa-1 ( orosomucoide ); [16] afrodisina; apolipoproteína D ; beta-lactoglobulina ; componente del complemento cadena gamma C8 ; [17] crustacianina ; [18] proteína de unión al ácido epidídimo-retinoico (E-RABP); [19] insectacianina; proteína fijadora de olores (OBP); alfa-2 globulina endometrial asociada al embarazo humano ( PAEP ); probasina (PB), una proteína prostática; prostaglandina D sintasa ; [20] purpurina; proteína de la glándula de von Ebner ( VEGP ); [21] y proteína secretora epididimal IV de lagarto (LESP IV). [22]

Las proteínas humanas que contienen dominio de lipocalina incluyen:

Ver también

Referencias

  1. ^ Campanacci V, Nurizzo D, Spinelli S, Valencia C, Tegoni M, Cambillau C (marzo de 2004). "La estructura cristalina de la lipocalina Blc de Escherichia coli sugiere un posible papel en la unión de fosfolípidos". Cartas FEBS . 562 (1–3): 183–188. doi : 10.1016/S0014-5793(04)00199-1 . PMID  15044022. S2CID  26737744.
  2. ^ Goetz DH, Holmes MA, Borregaard N, Bluhm ME, Raymond KN, Strong RK (noviembre de 2002). "La lipocalina NGAL de neutrófilos es un agente bacteriostático que interfiere con la adquisición de hierro mediada por sideróforos". Célula molecular . 10 (5): 1033–1043. doi : 10.1016/s1097-2765(02)00708-6 . PMID  12453412.
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Otras lecturas

enlaces externos

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