stringtranslate.com

Panexina

Las panexinas (del griego 'παν' - todos, y del latín 'nexus' - conexión) son una familia de proteínas de vertebrados identificadas por su homología con las innexinas de invertebrados . [1] Si bien las innexinas son responsables de formar uniones comunicantes en los invertebrados, se ha demostrado que las panexinas existen predominantemente como grandes canales transmembrana que conectan el espacio intracelular y extracelular, permitiendo el paso de iones y pequeñas moléculas entre estos compartimentos (como el ATP y la sulforodamina) . B ).

Se han descrito tres panexinas en los cordados : Panx1, Panx2 y Panx3. [2]

Función

Las panexinas pueden formar canales transmembrana no conjuncionales para el transporte de moléculas de menos de 1000 Da. Estos hemicanales pueden estar presentes en plasma, restículo endoplásmico (RE) y membranas de Golgi. Transportan Ca 2+ , ATP, trifosfato de inositol y otras moléculas pequeñas y pueden formar hemicanales con mayor facilidad que las subunidades de conexina. [3] La pannexina 1 y la pannexina 2 son la base de la función del canal en las neuronas y contribuyen al daño cerebral isquémico. [4]

Se ha demostrado que Pannexin 1 participa en las primeras etapas de la inmunidad innata mediante una interacción con el receptor purinérgico P2X7 . La activación del canal de panexina mediante la unión de ATP al receptor P2X7 conduce a la liberación de interleucina-1β . [5]

Las funciones hipotéticas de las panexinas en el sistema nervioso incluyen la participación en el procesamiento sensorial, la sincronización entre el hipocampo y la corteza , la plasticidad del hipocampo y la propagación de ondas de calcio. Las ondas de calcio están respaldadas por células gliales, que ayudan a mantener y modular el metabolismo neuronal . Según una de las hipótesis, las panexinas también podrían participar en reacciones patológicas, incluido el daño neuronal después de la isquemia y la posterior muerte celular. [6]

Los canales de pannexina 1 son vías para la liberación de ATP de las células. [7]

Relación con las conexiones

Las uniones intercelulares en los vertebrados, incluidos los humanos, están formadas por la familia de proteínas conexinas . [8] Estructuralmente, las panexinas y conexinas son muy similares y constan de 4 dominios transmembrana, 2 bucles extracelulares y 1 intracelular, junto con colas intracelulares N y C-terminales. A pesar de esta topología compartida, las familias de proteínas no comparten suficiente similitud de secuencia para inferir con seguridad una ascendencia común.

La porción N-terminal ( Pfam PF12534) de las proteínas LRRC8 que forman VRAC como LRRC8A también puede estar relacionada con las panexinas. [9]

Se ha resuelto la estructura de una panexina de Xenopus tropicalis (rana con garras occidental) ( PDB : 6VD7 ). Forma un disco heptamérico. La versión humana ( PDB : 6M02 ) es similar. [10] [11]

Significación clínica

Se ha demostrado que las mutaciones truncantes en la panexina 1 promueven la metástasis del cáncer de mama y de colon en los pulmones al permitir que las células cancerosas sobrevivan al estiramiento mecánico en la microcirculación mediante la liberación de ATP. [12]

Las panexinas pueden estar involucradas en el proceso de desarrollo del tumor. En particular, los niveles de expresión de PANX2 predicen la supervivencia posterior al diagnóstico de pacientes con tumores gliales.

El probenecid , un fármaco bien establecido para el tratamiento de la gota , permite discriminar entre canales formados por conexinas y panexinas. El probenecid no afecta los canales formados por conexinas, pero inhibe los canales de pannexina-1. [13]

Referencias

  1. ^ Panchin Y, Kelmanson I, Matz M, Lukyanov K, Usman N, Lukyanov S (junio de 2000). "Una familia ubicua de supuestas moléculas de unión gap". Biología actual . 10 (13): R473-4. Código Bib : 2000CBio...10.R473P. doi : 10.1016/S0960-9822(00)00576-5 . PMID  10898987. S2CID  20001454.
  2. ^ Litvin O, Tiunova A, Connell-Alberts Y, Panchin Y, Baranova A (2006). "Lo que se esconde en el tesoro escondido de pannexin: el adelanto y las conjeturas". Revista de Medicina Celular y Molecular . 10 (3): 613–34. doi :10.1111/j.1582-4934.2006.tb00424.x. PMC 3933146 . PMID  16989724. 
  3. ^ Shestopalov VI, Panchin Y (febrero de 2008). "Panexinas y diversidad de proteínas de las uniones comunicantes". Ciencias de la vida celulares y moleculares . 65 (3): 376–94. doi :10.1007/s00018-007-7200-1. PMC 11131650 . PMID  17982731. S2CID  23181471. 
  4. ^ Bargiotas P, Krenz A, Hormuzdi SG, Ridder DA, Herb A, Barakat W, et al. (Diciembre de 2011). "Panexinas en la neurodegeneración inducida por isquemia". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (51): 20772–7. Código bibliográfico : 2011PNAS..10820772B. doi : 10.1073/pnas.1018262108 . PMC 3251101 . PMID  22147915. 
  5. ^ Pelegrin P, Surprenant A (noviembre de 2006). "La pannexina-1 media la formación de poros grandes y la liberación de interleucina-1beta por parte del receptor P2X7 activado por ATP". La Revista EMBO . 25 (21): 5071–82. doi :10.1038/sj.emboj.7601378. PMC 1630421 . PMID  17036048. 
  6. ^ Bargiotas P, Krenz A, Hormuzdi SG, Ridder DA, Herb A, Barakat W, et al. (Diciembre de 2011). "Panexinas en la neurodegeneración inducida por isquemia". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (51): 20772–7. Código bibliográfico : 2011PNAS..10820772B. doi : 10.1073/pnas.1018262108 . PMC 3251101 . PMID  22147915. 
  7. ^ Bao L, Locovei S, Dahl G (agosto de 2004). "Los canales de membrana de pannexina son conductos mecanosensibles para el ATP". Cartas FEBS . 572 (1–3): 65–8. doi :10.1016/j.febslet.2004.07.009. PMID  15304325. S2CID  43459258.
  8. ^ Dahl G, Locovei S (julio de 2006). "Pannexin: brecha o no brecha, ¿es esa una pregunta?". Vida IUBMB . 58 (7): 409–19. doi : 10.1080/15216540600794526 . PMID  16801216. S2CID  24038607.
  9. ^ Abascal F, Zardoya R (julio de 2012). "Las proteínas LRRC8 comparten un ancestro común con las panexinas y pueden formar canales hexaméricos implicados en la comunicación entre células". Bioensayos . 34 (7): 551–60. doi :10.1002/bies.201100173. hdl : 10261/124027 . PMID  22532330. S2CID  24648128.
  10. ^ Michalski K, Syrjanen JL, Henze E, Kumpf J, Furukawa H, Kawate T (febrero de 2020). "La estructura crio-EM de una panexina 1 revela motivos únicos para la selección e inhibición de iones". eVida . 9 : e54670. doi : 10.7554/eLife.54670 . PMC 7108861 . PMID  32048993. 
  11. ^ Qu R, Dong L, Zhang J, Yu X, Wang L, Zhu S (marzo de 2020). "Estructura crio-EM del canal Pannexin 1 heptamérico humano". Investigación celular . 30 (5): 446–448. doi :10.1038/s41422-020-0298-5. PMC 7196123 . PMID  32203128. 
  12. ^ Furlow PW, Zhang S, Soong TD, Halberg N, Goodarzi H, Mangrum C, et al. (Julio de 2015). "Los canales mecanosensibles de pannexina-1 median la supervivencia de las células metastásicas microvasculares". Biología celular de la naturaleza . 17 (7): 943–52. doi :10.1038/ncb3194. PMC 5310712 . PMID  26098574. 
  13. ^ Silverman W, Locovei S, Dahl G (septiembre de 2008). "El probenecid, un remedio para la gota, inhibe los canales de panexina 1". Revista americana de fisiología. Fisiología celular . 295 (3): C761-7. doi :10.1152/ajpcell.00227.2008. PMC 2544448 . PMID  18596212. 

Otras lecturas