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cininógeno

Los cininógenos son proteínas precursoras de las cininas , polipéptidos biológicamente activos implicados en la coagulación sanguínea , la vasodilatación , la contracción del músculo liso , la regulación inflamatoria y la regulación de los sistemas cardiovascular y renal .

Tipos de cininógeno

Hay dos tipos principales de cininógeno (KNG), el cininógeno de alto peso molecular y el cininógeno de bajo peso molecular , y un tercer tipo, el cininógeno T, solo se encuentra en ratas pero no en humanos.

Cininógeno de alto peso molecular

El cininógeno de alto peso molecular (HK) es un cofactor no enzimático implicado en el sistema cinina-calicreína , que desempeña un papel en la coagulación sanguínea, la regulación de la presión arterial y la inflamación. Se sintetiza en las células endoteliales y se produce principalmente en el hígado. También es una proteína precursora de la bradicinina.

Estructura proteica de la bradicinina. La bradicinina es un polipéptido de nueve aminoácidos de longitud producido por la escisión del cininógeno de alto peso molecular en D4. Actúa como mediador inflamatorio.

Cininógeno de bajo peso molecular

El cininógeno de bajo peso molecular (LK) es principalmente una proteína precursora de la calidina . Sin embargo, la LK no participa activamente en la coagulación sanguínea, pero sus subproductos pueden convertirse posteriormente e introducirse en la vía de la coagulación.

T-cininógeno

El T-quininógeno (TK) sólo se encuentra en ratas y es una proteína cuya función aún se está investigando. Se cree que la TK es un indicador biológico de la senescencia en ratas, [1] que puede medirse por el nivel de producción de células endoteliales durante el proceso de envejecimiento. [2]

Estructura

HK consta de 644 residuos de aminoácidos, que están separados en seis dominios diferentes. [3] Los dominios 1, 2 y 3 se denominan “cadena pesada” y los dominios 2 y 3 tienen actividad cisteína proteasa . [4] Los dominios 5 y 6 se denominan “cadena ligera”, y ambos se unen a moléculas específicas: el dominio 5 se une a heparina y zinc y se une selectivamente a superficies aniónicas, mientras que el dominio 6 se une a la precalicreína , la proteasa precursora de la calicreína plasmática. [5] El dominio 4 conecta la cadena pesada y la cadena ligera, y su escisión en este sitio libera bradicinina. [6]

LK consta de 427 residuos de aminoácidos, que también se pueden separar en una "cadena pesada" y una "cadena ligera". [7]

El T-cininógeno consta de 430 residuos de aminoácidos. [8]

HK y LK se crean mediante el empalme alternativo del mismo gen del cininógeno (KNG), que en los humanos se encuentra en el cromosoma 3q27. [9] Los cininógenos están relacionados con las cistatinas a través de sus regiones glicosiladas similares. [10]

Función

Cininógeno de alto peso molecular

Durante el sistema de activación por contacto (CAS), también conocido como vía intrínseca, la unión de HK, factor XII (FXII) y precalicreína (PK) a una superficie aniónica inicia la coagulación sanguínea y el sistema cinina-calicreína mediante la activación de un cascada de enzimas. [11] El factor XII es un zimógeno y, al unirse con el tejido a la superficie aniónica, exhibe cierta actividad proteasa , iniciando la cascada enzimática. [12] Tanto la vía intrínseca como su correspondiente extrínseca, que se activa cuando un trauma externo activa el factor tisular (TF) , una glicoproteína importante, culminan en la activación de una serina proteasa llamada Factor X. El factor X es responsable de la conversión de protrombina en una proteasa importante en la coagulación llamada trombina, que a su vez participa en la cascada de coagulación activando más enzimas y proteínas para crear aún más trombina.

En el sistema cinina-calicreína, la escisión proteolítica de HK por la enzima calicreína plasmática produce bradicinina , un mediador inflamatorio que puede reducir la presión arterial mediante vasodilatación. El sistema cinina-calicreína juega un papel pequeño en la coagulación.

Cascada de coagulación sanguínea. La cascada de coagulación sanguínea consta de la vía intrínseca y extrínseca, las cuales crean trombina, una proteasa involucrada en la coagulación sanguínea. La vía intrínseca requiere cininógeno, específicamente cininógeno de alto peso molecular, como cofactor.

HK y LK son inhibidores no competitivos de la trombina activada. [13]

Cininógeno de bajo peso molecular

La escisión proteolítica de LK por las calicreínas tisulares crea calidina , que es un posible sustrato para la carboxipeptidasa M. [14] La aminopeptidasa B puede convertir la calidina en bradicinina, [15] creando una conexión entre LK y el sistema cinina-calicreína.

T-cininógeno

La investigación ha demostrado que el T-cininógeno es un posible biomarcador de la senescencia en ratas. [1]

Enfermedad y relevancia médica.

Los niveles elevados de cininógeno en el plasma y los tejidos se asocian con lesiones, inflamación, infarto de miocardio y diabetes . [3] Además, el papel del cininógeno en el sistema de activación por contacto significa que los niveles elevados de cininógeno también pueden contribuir al desarrollo de angioedema hereditario , [16] un trastorno caracterizado por episodios periódicos de hinchazón.

Se cree que el KNG desempeña un papel en la formación de trombos o coágulos de sangre que obstruyen un vaso y en la inflamación. La inhibición de KNG es potencialmente una estrategia selectiva para combatir el accidente cerebrovascular , la trombosis venosa profunda (TVP) [17] y otras enfermedades tromboembólicas venosas. También se ha descubierto que el quininógeno-1 es un biomarcador eficaz para detectar ciertos tipos de cáncer, concretamente el cáncer colorrectal . [18]

La bradicinina, el producto de escisión del cininógeno de alto peso molecular, está implicada por una clase de fármacos llamados inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (inhibidores de la ECA) que tienen como objetivo aumentar los niveles de bradicinina impidiendo su degradación. [19]

Referencias

  1. ^ ab Walter, Robin; Murasko, Donna M.; Sierra, Felipe (1998). "T-Kininogen es un biomarcador de senescencia en ratas". Mecanismos de envejecimiento y desarrollo . 106 (1–2): 129–144. doi :10.1016/S0047-6374(98)00107-9. PMID  9883978. S2CID  8850085.
  2. ^ Pérez, Viviana; Leiva-Salcedo, Elías; Acuña-Castillo, Claudio; Aravena, Mauricio; Gómez, cristiano; Sabaj, Valeria; Colombo, Alicia; Nishimura, Sumiyo; Pérez, Claudio; Walter, Robin (marzo de 2006). "El T-cininógeno induce la proliferación de células endoteliales". Mecanismos de envejecimiento y desarrollo . 127 (3): 282–289. doi :10.1016/j.mad.2005.11.002. hdl : 10533/177941 . PMID  16378635. S2CID  22878426.
  3. ^ ab Wong, MKS (2016). Manual de hormonas. Elsevier. doi :10.1016/c2013-0-15395-0. ISBN 978-0-12-801028-0.
  4. ^ Weisel, JW; Nagaswami, C.; Woodhead, JL; DeLa Cadena, RA; Página, JD; Colman, RW (1 de abril de 1994). "La forma del cininógeno de alto peso molecular. Organización en dominios estructurales, cambios con la activación e interacciones con la precalicreína, según lo determinado por microscopía electrónica". La Revista de Química Biológica . 269 ​​(13): 10100–10106. doi : 10.1016/S0021-9258(17)36995-8 . ISSN  0021-9258. PMID  8144509.
  5. ^ Colman, Robert W. (6 de enero de 2001). "Papel de la cadena ligera del cininógeno de alto peso molecular en la adhesión, proteólisis asociada a células y angiogénesis". Química Biológica . 382 (1): 65–70. doi :10.1515/BC.2001.011. ISSN  1431-6730. PMID  11258675. S2CID  28382339.
  6. ^ Damasceno, Igor Z.; Melo, Katia RB; Nascimento, Fabio D.; Souza, Daianne SP; Araujo, Mariana S.; Souza, Sinval EG; Sampaio, Misako U.; Nader, Helena B.; Tersariol, Ivarne LS; Motta, Guacyara (30 de marzo de 2015). Arenas, Jeff M (ed.). "La liberación de bradicinina evita la endocitosis por cininógeno de alto peso molecular". MÁS UNO . 10 (3): e0121721. Código Bib : 2015PLoSO..1021721D. doi : 10.1371/journal.pone.0121721 . ISSN  1932-6203. PMC 4379145 . PMID  25822177. 
  7. ^ Takagaki, Y.; Kitamura, N.; Nakanishi, S. (15 de julio de 1985). "Clonación y análisis de secuencia de ADNc para prequininógenos humanos de alto y bajo peso molecular. Estructuras primarias de dos prequininógenos humanos". La Revista de Química Biológica . 260 (14): 8601–8609. doi : 10.1016/S0021-9258(17)39515-7 . ISSN  0021-9258. PMID  2989293.
  8. ^ Furuto-Kato, S.; Matsumoto, A.; Kitamura, N.; Nakanishi, S. (5 de octubre de 1985). "Estructuras primarias de los ARNm que codifican los precursores de bradicinina y T-quinina de rata. Relación estructural de los cininógenos con la proteína principal de fase aguda y el inhibidor de la alfa 1-cisteína proteinasa". La Revista de Química Biológica . 260 (22): 12054–12059. doi : 10.1016/S0021-9258(17)38984-6 . ISSN  0021-9258. PMID  2413018.
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  12. ^ Naudin, Clément; Burillo, Elena; Blankenberg, Stefan; Mayordomo, Lynn; Renné, Thomas (noviembre de 2017). "Activación de contacto del factor XII". Seminarios de Trombosis y Hemostasia . 43 (8): 814–826. doi :10.1055/s-0036-1598003. ISSN  0094-6176. PMID  28346966. S2CID  22844127.
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