Wikipedia

Xelsolina

A xelsolina é unha proteína que se une á actina que é un regulador clave da ensamblaxe e desensamblaxe dos filamentos de actina. a xelsolina é un dos membros máis importantes da superfamilia da xelsolin/vilina de cortadores da actina, xa que a corta cunha eficiencia de case o 100 %.[1][2] O nome desta proteína débese a que pode transformar os xeles que ás veces forma a actina ao estado de sol.

Xelsolina
Estruturas dispoñibles
PDBBuscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Nomenclatura
Identificadores
externos
LocusCr. 9 q33.2
Ortólogos
Especies
Humano Rato
Entrez
2934 227753
Ensembl
Véxase HS Véxase MM
UniProt
P06396 P13020
RefSeq
(ARNm)
NM_000177 NM_001206367
RefSeq
(proteína) NCBI
NP_000168 NP_001193296
Localización (UCSC)
Cr. 9:
121.2 – 121.33 Mb 		Cr. 2:
35.15 – 35.2 Mb
PubMed (Busca)
2934


227753

A xelsolina celular, que se atopa no citosol e mitocondrias,[3] ten unha forma segregada moi relacionada chamada xelsolina do plasma, que contén unha extensión adicional N-terminal de 24 aminoácidos.[4][5] A capacidade da xelsolina do plasma de cortar os filamentos de actina axuda ao corpo a recuperarse de doenzas e lesións que fan que a actina celular se filtre ao sangue. Ademais, ten importantes funcións no inmunidade innata do hóspede, activando os macrófagos e localizando a inflamación.

Estrutura editar

A xelsolina é unha proteína de 82 kD con seis subdominios homólogos, denominados de S1 a S6. Cada subdominio está composto dunha folla β de cinco febras, flanqueada por dúas hélices α, unha situada perpendicularmente respecto ás febras e outra paralela. As follas β dos tres subdominios N-terminais (S1-S3) únense para formar unha folla β estendida, como tamén o fan as follas β dos subdominios C-terminais (S4-S6).[6]

Regulación editar

Entre as proteínas regulatorias da actina que se unen a lípidos, a xelsolina (igual que a cofilina) únese preferencialmente ao polifosfoinosítido (PPI).[7] As secuencias de unión na xelsolina lembran moito aos motivos doutras proteínas que se unen ao PPI.[7]

A actividade da xelsolina é estimulada polo ión calcio (Ca2+).[2] Aínda que a proteína conserva a súa integridade estrutural global tanto no estado activado coma no desactivado, a cola helicoidal S6 móvese como un pasador dependendo da concentración de ións calcio.[8] O extremo C-terminal detecta a concentración de calcio dentro da célula. Cando non está presente o Ca2+, a cola do S6 protexe os sitios de unión á actina nunha das hélices de S2.[6] Porén, cando un ión calcio se une á cola S6, enderéitase, expoñendo os sitios de unión á actina de S2.[8] O N-terminal está directamente implicado no corte da actina. S2 e S3 únense á actina antes de que a unión de S1 cerne (corte) os enlaces actina-actina e cubra o extremo con pugas.[7]

A xelsolina pode ser inhibida por un amento local na concentración de fosfatidilinositol (4,5)-bisfosfato (PIP2), un PPI. Este é un proceso en dous pasos. Primeiro, PIP2 únese a S2 e S3, inhibindo a unión da xelsolina aos sitios de unión da actina. Entón, o PIP2 únese ao S1 da xelsolina, impedindo que a xelsolina corte a actina, aínda que PIP2 non se une directamente ao sitio de unión á actina da xelsolina.[7]

Para o corte da actina feito pola xelsolina, a diferenza do que pasa no corte de microtúbulos feito pola katanina, non cómpre ningunha entrada de enerxía extra.

Función celular editar

A xelsolina, ao ser un importante regulador da actina, exerce un papel na formación de podosomas (xunto con Arp3, cortactina e GTPases Rho).[9]

A xelsolina tamén inhibe a apoptose ao estabilizar as mitocondrias.[3] Antes da morte celular, as mitocondrias normalmente perden o potencial de membrana e fanse máis permeables. A xelsolina pode impedir a liberación de citocromo c, obstruíndo a amplificación do sinal que levaría á apoptose.[10]

A actina pode orixinar un xel pola acción de proteínas que forman enlaces cruzados coa actina. A xelsolina pode converter este xel en sol, de aí o seu nome.

Estudos en animais editar

Investigacións feitas en ratos indican que a xelsolina, igual que outras proteínas que cernan a actina, non se expresa en grao significativo ata despois do estadio inicial do embrión, aproximadamente dúas semanas en embrións murinos.[11] Porén, en espécimes adultos a xelsolina é especialmente importante en células que se están movendo, como as plaquetas do sangue. Os ratos nulos para os xenes que codifican a xelsolina sofren un desenvolvemento embrionario normal, pero a deformación das súas plaquetas reduce a súa mobilidade, o que resulta nunha resposta máis lenta á curación de feridas.[11]

Unha insuficiencia de xelsolina en ratos causa un incremento da permeabilidade da barreira pulmonar vascular, o que suxire que a xelsolina é importante na resposta a lesións pulmonares.[12]

Proteínas relacionadas editar

Dominio similar á xelsolina
 
3FG7; Vilina-1 dominio 6: un dominio similar á xelsolina. A hélice longa é recta, consistente coa forma activada polo Ca2+ da xelsolina.[13]
Identificadores
Símbolo?

As comparacións de secuencia indican unha relación evolutiva entre a xelsolina, a vilina, a fragmina e a severina.[14] Na xelsolina e na vilina están presentes seis segmentos repetidos grandes, e 3 segmentos similares na severina e fragmina. As repeticións múltiples están relacionadas en estrutura (pero raramente en secuencia) co dominio ADF-H, formando a superfamilia (IPR029006). A familia parece que evolucionou dunha secuencia ancestral de 120 a 130 residuos de aminoácidos.[14][1]

As arqueas Asgard codifican moitas xelsolinas funcionais.[15]

Interaccións editar

A xelsolina é unha proteína citoplásmica, regulada polo calcio, moduladora da actina que se une aos extremos inzados de pugas dos filamentos de actina, impedindo o intercambio de monómeros (bloqueando o extremo ou cubríndoo).[16] Pode promover a nucleación (a ensamblae de monómeros nos filamentos), así como cortar os filamentos existentes. Ademais, esta proteína únese con alta afinidade á fibronectina. A xelsolina do plasma e a xelsolina citoplásmica derivan ambas dun só xene pero usan sitios de iniciación alternativos e un empalme diferencial.[4]

A xelsolina presenta interaccións coas seguintes proteínas:

Notas editar

  1. ↑ 1,0 1,1 Ghoshdastider U, Popp D, Burtnick LD, Robinson RC (novembro de 2013). "The expanding superfamily of gelsolin homology domain proteins". Cytoskeleton 70 (11): 775–95. PMID 24155256. doi:10.1002/cm.21149. 
  2. ↑ 2,0 2,1 Sun HQ, Yamamoto M, Mejillano M, Yin HL (novembro de 1999). "Gelsolin, a multifunctional actin regulatory protein". The Journal of Biological Chemistry 274 (47): 33179–82. PMID 10559185. doi:10.1074/jbc.274.47.33179. 
  3. ↑ 3,0 3,1 Koya RC, Fujita H, Shimizu S, Ohtsu M, Takimoto M, Tsujimoto Y, Kuzumaki N (maio de 2000). "Gelsolin inhibits apoptosis by blocking mitochondrial membrane potential loss and cytochrome c release". The Journal of Biological Chemistry 275 (20): 15343–9. PMID 10809769. doi:10.1074/jbc.275.20.15343. 
  4. ↑ 4,0 4,1 Kwiatkowski DJ, Stossel TP, Orkin SH, Mole JE, Colten HR, Yin HL (1986-10-02). "Plasma and cytoplasmic gelsolins are encoded by a single gene and contain a duplicated actin-binding domain". Nature 323 (6087): 455–8. Bibcode:1986Natur.323..455K. PMID 3020431. doi:10.1038/323455a0. 
  5. ↑ Nag S, Larsson M, Robinson RC, Burtnick LD (xullo de 2013). "Gelsolin: the tail of a molecular gymnast". Cytoskeleton 70 (7): 360–84. PMID 23749648. doi:10.1002/cm.21117. 
  6. ↑ 6,0 6,1 Kiselar JG, Janmey PA, Almo SC, Chance MR (abril de 2003). "Visualizing the Ca2+-dependent activation of gelsolin by using synchrotron footprinting". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 100 (7): 3942–7. Bibcode:2003PNAS..100.3942K. PMC 153027. PMID 12655044. doi:10.1073/pnas.0736004100. 
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 Yu FX, Sun HQ, Janmey PA, Yin HL (xullo de 1992). "Identification of a polyphosphoinositide-binding sequence in an actin monomer-binding domain of gelsolin". The Journal of Biological Chemistry 267 (21): 14616–21. PMID 1321812. doi:10.1016/S0021-9258(18)42086-8. 
  8. ↑ 8,0 8,1 Burtnick LD, Urosev D, Irobi E, Narayan K, Robinson RC (xullo de 2004). "Structure of the N-terminal half of gelsolin bound to actin: roles in severing, apoptosis and FAF". The EMBO Journal 23 (14): 2713–22. PMC 514944. PMID 15215896. doi:10.1038/sj.emboj.7600280. 
  9. ↑ Varon C, Tatin F, Moreau V, Van Obberghen-Schilling E, Fernandez-Sauze S, Reuzeau E, et al. (maio de 2006). "Transforming growth factor beta induces rosettes of podosomes in primary aortic endothelial cells". Molecular and Cellular Biology 26 (9): 3582–94. PMC 1447430. PMID 16611998. doi:10.1128/MCB.26.9.3582-3594.2006. 
  10. ↑ 10,0 10,1 Kusano H, Shimizu S, Koya RC, Fujita H, Kamada S, Kuzumaki N, Tsujimoto Y (outubro de 2000). "Human gelsolin prevents apoptosis by inhibiting apoptotic mitochondrial changes via closing VDAC". Oncogene 19 (42): 4807–14. PMID 11039896. doi:10.1038/sj.onc.1203868. 
  11. ↑ 11,0 11,1 Witke W, Sharpe AH, Hartwig JH, Azuma T, Stossel TP, Kwiatkowski DJ (abril de 1995). "Hemostatic, inflammatory, and fibroblast responses are blunted in mice lacking gelsolin". Cell 81 (1): 41–51. PMID 7720072. doi:10.1016/0092-8674(95)90369-0. 
  12. ↑ Becker PM, Kazi AA, Wadgaonkar R, Pearse DB, Kwiatkowski D, Garcia JG (abril de 2003). "Pulmonary vascular permeability and ischemic injury in gelsolin-deficient mice". American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 28 (4): 478–84. PMID 12654637. doi:10.1165/rcmb.2002-0024OC. 
  13. ↑ Wang H, Chumnarnsilpa S, Loonchanta A, Li Q, Kuan YM, Robine S, et al. (agosto de 2009). "Helix straightening as an activation mechanism in the gelsolin superfamily of actin regulatory proteins". The Journal of Biological Chemistry 284 (32): 21265–9. PMC 2755850. PMID 19491107. doi:10.1074/jbc.M109.019760. 
  14. ↑ 14,0 14,1 Way M, Weeds A (outubro de 1988). "Nucleotide sequence of pig plasma gelsolin. Comparison of protein sequence with human gelsolin and other actin-severing proteins shows strong homologies and evidence for large internal repeats". Journal of Molecular Biology 203 (4): 1127–33. PMID 2850369. doi:10.1016/0022-2836(88)90132-5. 
  15. ↑ Akıl C, Tran LT, Orhant-Prioux M, Baskaran Y, Manser E, Blanchoin L, Robinson RC (agosto de 2020). "Insights into the evolution of regulated actin dynamics via characterization of primitive gelsolin/cofilin proteins from Asgard archaea". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 117 (33): 19904–19913. Bibcode:2020PNAS..11719904A. PMC 7444086. PMID 32747565. doi:10.1073/pnas.2009167117. 
  16. ↑ Weeds AG, Gooch J, Pope B, Harris HE (novembro de 1986). "Preparation and characterization of pig plasma and platelet gelsolins". European Journal of Biochemistry 161 (1): 69–76. PMID 3023087. doi:10.1111/j.1432-1033.1986.tb10125.x. 
  17. ↑ Chauhan VP, Ray I, Chauhan A, Wisniewski HM (maio de 1999). "Binding of gelsolin, a secretory protein, to amyloid beta-protein". Biochemical and Biophysical Research Communications 258 (2): 241–6. PMID 10329371. doi:10.1006/bbrc.1999.0623. 
  18. ↑ Nishimura K, Ting HJ, Harada Y, Tokizane T, Nonomura N, Kang HY, et al. (agosto de 2003). "Modulation of androgen receptor transactivation by gelsolin: a newly identified androgen receptor coregulator". Cancer Research 63 (16): 4888–94. PMID 12941811. 
  19. ↑ Wang Q, Xie Y, Du QS, Wu XJ, Feng X, Mei L, et al. (febreiro de 2003). "Regulation of the formation of osteoclastic actin rings by proline-rich tyrosine kinase 2 interacting with gelsolin". The Journal of Cell Biology 160 (4): 565–75. PMC 2173747. PMID 12578912. doi:10.1083/jcb.200207036. 

Véxase tamén editar

Outros artigos editar

Ligazóns externas editar

Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Xelsolina&oldid=6571436»