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Proteína 1 que se une al retinaldehído

La proteína de unión al retinaldehído 1 (RLBP1), también conocida como proteína de unión al retinaldehído celular (CRALBP), es una proteína soluble en agua de 36 kD que en los humanos está codificada por el gen RLBP1 . [5] [6] [7]

Descubrimiento

La proteína de unión al retinol celular (CRBP) fue descubierta por primera vez en 1973 a partir de tejidos pulmonares por Bashor et al. [8] Se han descubierto tres categorías de proteínas de unión al retinol celular: proteína de unión al retinol celular, proteína de unión al ácido retinoico celular y proteína de unión al retinaldehído celular (CRALBP). [8] [9] [10] La CRALBP se descubrió por primera vez en 1977, después de que se purificara a partir de la retina y las células epiteliales pigmentarias de la retina. [10] [11]

Función

La proteína de unión al retinaldehído celular transporta 11-cis-retinal (también conocido como 11-cis-retinaldehído) como sus ligandos fisiológicos. Desempeña un papel fundamental como aceptor de 11-cis-retinal, lo que facilita la isomerización enzimática de todo el 11-trans-retinal a 11-cis-retinal, en la isomerización de los bastones y conos del ciclo visual. [12] [13]

Distribución de tejidos

La CRALBP no sólo se encuentra en la retina y en las células epiteliales pigmentarias de la retina, sino que también se expresa en otros tipos de células. Se encuentra principalmente en el iris , la córnea , el epitelio ciliar , las células de Müller , la glándula pineal y los oligodendrocitos del nervio óptico y el cerebro. Esta proteína también se encuentra en otros tejidos además de los mencionados anteriormente, sin embargo, su función en células no relacionadas con los ojos aún no se conoce [14]

Importancia clínica

Cuando una molécula de pigmento visual en los fotorreceptores de las células de los conos y bastones de los mamíferos se activa por fotones de luz, la molécula de pigmento es incapaz de detectar un fotón de luz resultante. Todas las moléculas de retina en el cromóforo de la molécula de pigmento visual, existen en el estado 11-trans-retinal después de la estimulación por fotones. RLBP1 ayuda a convertir el 11-trans-retinal en el 11- cis -retinal sensible a la luz. Este proceso es parte del ciclo visual, que implica la expulsión de todos los cromóforos que contienen 11-trans-retinal de los fotorreceptores y la posterior conversión al estado 11-cis-retinal en las células epiteliales pigmentarias de la retina, tanto para las células de los conos como para las de los bastones. Luego, el cromóforo 11-cis se envía de regreso a las células fotorreceptoras, donde se fusiona con una molécula de opsina libre para regenerar el pigmento visual. [15] [16] [13]

Ubicación del gen

El gen RLBP1 se encuentra en el cromosoma humano 15 , específicamente en 15q26. Anteriormente se creía que este gen tenía 8 exones y 7 intrones . [5] [17] Sin embargo, Vogel et al. demostraron que en realidad hay 8 intrones en ese cromosoma. [18] Originalmente se pensó que un elemento genético, aguas arriba del exón 1, que se creía anteriormente, era un potenciador . En realidad, este supuesto potenciador es el principal promotor de este gen. El intrón 1 recientemente descubierto se encuentra dentro y justo cerca del final de la región promotora del gen RLBP1. [18]

Mutaciones y enfermedades asociadas

Las mutaciones de RLBP1 incluyen varias enfermedades asociadas con la visión. Todas ellas son autosómicas recesivas , entre ellas la distrofia de Botnia, la retinitis punctata albescens, la retinitis pigmentosa , la distrofia de conos y bastones de Terranova y el fundus albipunctatus . Las características de las enfermedades asociadas varían con la edad, la gravedad y la velocidad de progresión. Todas ellas tienen características similares, como el deterioro de los fotorreceptores y una adaptación más lenta a la oscuridad, que en última instancia conducen a un deterioro visual , que a menudo conduce a la ceguera total. [14]

Distrofia de Botnia

Las personas que padecen distrofia de Botnia presentan una sustitución homocigótica de pares de bases C a T en el exón 7 del gen RLBP1. Esto conduce a una mutación sin sentido de arginina a triptófano en la posición 234 del RLBP1. [19]

Retinitis punctata albescens y fondo albipunctatus

Katsanis et al. demostraron que una alteración homocigótica de la expresión del aminoácido arginina a glutamina, en la posición 150 en RLBP1, provoca la aparición de retinitis punctata albescens y/o fundus albipunctatus. [20]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000140522 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000039194 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ ab Sparkes RS, Heinzmann C, Goldflam S, Kojis T, Saari JC, Mohandas T, Klisak I, Bateman JB, Crabb JW (enero de 1992). "Asignación del gen (RLBP1) para la proteína de unión al retinaldehído celular (CRALBP) al cromosoma humano 15q26 y al cromosoma 7 del ratón". Genómica . 12 (1): 58–62. doi :10.1016/0888-7543(92)90406-I. PMID  1733864.
  6. ^ Maw MA, Kennedy B, Knight A, Bridges R, Roth KE, Mani EJ, Mukkadan JK, Nancarrow D, Crabb JW, Denton MJ (octubre de 1997). "Mutación del gen que codifica la proteína de unión al retinaldehído celular en la retinitis pigmentosa autosómica recesiva". Nature Genetics . 17 (2): 198–200. doi :10.1038/ng1097-198. PMID  9326942. S2CID  37723395.
  7. ^ "Entrez Gene: proteína de unión al retinaldehído RLBP1 1".
  8. ^ ab Bashor MM, Toft DO, Chytil F (diciembre de 1973). "Unión in vitro del retinol a componentes del tejido de rata". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 70 (12): 3483–7. Bibcode :1973PNAS...70.3483B. doi : 10.1073/pnas.70.12.3483 . PMC 427264 . PMID  4519641. 
  9. ^ Saari JC, Bredberg L, Garwin GG (noviembre de 1982). "Identificación de los retinoides endógenos asociados con tres proteínas celulares de unión a retinoides de la retina bovina y el epitelio pigmentario de la retina". The Journal of Biological Chemistry . 257 (22): 13329–33. doi : 10.1016/S0021-9258(18)33451-3 . PMID  6292186.
  10. ^ ab Futterman S, Saari JC (agosto de 1977). "Presencia de la proteína de unión a la retina 11-cis restringida a la retina". Oftalmología y ciencia visual investigativas . 16 (8): 768–71. PMID  560359.
  11. ^ Stubbs GW, Saari JC, Futterman S (septiembre de 1979). "Proteína de unión a 11-cis-Retinal de la retina bovina. Aislamiento y caracterización parcial". The Journal of Biological Chemistry . 254 (17): 8529–33. doi : 10.1016/S0021-9258(19)86924-7 . PMID  468840.
  12. ^ Saari JC, Nawrot M, Kennedy BN, Garwin GG, Hurley JB, Huang J, Possin DE, Crabb JW (marzo de 2001). "El deterioro del ciclo visual en ratones deficientes en la proteína de unión al retinaldehído celular (CRALBP) da como resultado una adaptación tardía a la oscuridad". Neuron . 29 (3): 739–48. doi : 10.1016/S0896-6273(01)00248-3 . PMID  11301032.
  13. ^ ab Xue Y, Shen SQ, Jui J, Rupp AC, Byrne LC, Hattar S, Flannery JG, Corbo JC, Kefalov VJ (febrero de 2015). "CRALBP apoya el ciclo visual retiniano y la visión de cono de los mamíferos". The Journal of Clinical Investigation . 125 (2): 727–38. doi :10.1172/JCI79651. PMC 4319437 . PMID  25607845. 
  14. ^ ab Kennedy BN, Li C, Ortego J, Coca-Prados M, Sarthy VP, Crabb JW (febrero de 2003). "Regulación transcripcional de CRALBP en células epiteliales ciliares, de Müller retinianas y epiteliales pigmentarias retinianas". Experimental Eye Research . 76 (2): 257–60. doi :10.1016/s0014-4835(02)00308-1. PMID  12565814.
  15. ^ Saari JC (agosto de 2012). "Metabolismo de la vitamina A en ciclos visuales de conos y bastones". Revisión anual de nutrición . 32 : 125–45. doi :10.1146/annurev-nutr-071811-150748. PMID  22809103.
  16. ^ Wang JS, Kefalov VJ (marzo de 2011). "El ciclo visual específico del cono". Progreso en la investigación de la retina y los ojos . 30 (2): 115–28. doi :10.1016/j.preteyeres.2010.11.001. PMC 3073571. PMID  21111842 . 
  17. ^ Intres R, Goldflam S, Cook JR, Crabb JW (octubre de 1994). "Clonación molecular y análisis estructural del gen humano que codifica la proteína de unión al retinaldehído celular". The Journal of Biological Chemistry . 269 (41): 25411–8. doi : 10.1016/S0021-9258(18)47265-1 . PMID  7929238.
  18. ^ ab Vogel JS, Bullen EC, Teygong CL, Howard EW (agosto de 2007). "Identificación del promotor del gen RLBP1". Oftalmología investigativa y ciencia visual . 48 (8): 3872–7. doi :10.1167/iovs.06-1523. PMID  17652763.
  19. ^ Burstedt MS, Sandgren O, Holmgren G, Forsman-Semb K (abril de 1999). "Distrofia de Bothnia causada por mutaciones en el gen de la proteína de unión al retinaldehído celular (RLBP1) en el cromosoma 15q26". Oftalmología y ciencia visual de investigación . 40 (5): 995–1000. PMID  10102298.
  20. ^ Katsanis N, Shroyer NF, Lewis RA, Cavender JC, Al-Rajhi AA, Jabak M, Lupski JR (junio de 2001). "Fundus albipunctatus y retinitis punctata albescens en un pedigrí con una mutación R150Q en RLBP1". Genética Clínica . 59 (6): 424–9. doi :10.1034/j.1399-0004.2001.590607.x. PMID  11453974. S2CID  9196078.

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