ARAF

La serina/treonina-proteína quinasa A-Raf , o simplemente A-Raf , es una enzima que en humanos está codificada por el gen ARAF . ^{[ 5 ]} Pertenece a la familia de quinasas Raf de proteínas quinasas específicas de serina/treonina , que también incluye Raf-1 y B-Raf. ^{[ 6 ]} A-Raf está involucrada en la vía MAPK/ERK , donde contribuye a los procesos de señalización celular que regulan la proliferación, la supervivencia y la diferenciación. En comparación con Raf-1 y B-Raf, A-Raf está menos estudiada y exhibe características estructurales y reguladoras distintas, incluyendo baja actividad quinasa y empalme alternativo en el cáncer. Además de su papel en la señalización MAPK, A-Raf tiene funciones en la supresión de la apoptosis, el metabolismo del cáncer y el tráfico endocítico.

A-Raf, un miembro de la familia de las quinasas Raf, comparte una arquitectura de dominio conservada con B-Raf y C-Raf, que comprende tres regiones conservadas: CR1, CR2 y CR3.

• CR1 (Región Conservada 1): Esta región N-terminal contiene el dominio de unión a Ras (RBD) y el dominio rico en cisteína (CRD). El RBD facilita la interacción con Ras-GTP activado, anclando A-Raf a la membrana plasmática. ^{[ 7 ]} El CRD, caracterizado por su motivo de unión al zinc, contribuye a la asociación con la membrana y a las interacciones proteína-proteína. ^{[ 8 ]} Los estudios estructurales confirman que el RBD y el CRD funcionan como una sola entidad durante la unión a Ras. ^{[ 9 ]}
• CR2 (Región Conservada 2): Ubicada entre CR1 y CR3, CR2 es un segmento regulador rico en serina/treonina que contiene sitios de fosforilación (por ejemplo, Ser259 en Raf-1) que modulan la actividad de A-Raf y sus interacciones con las proteínas 14-3-3. ^{[ 10 ]} Esta región es fundamental para la autoinhibición y la dinámica de activación. ^{[ 11 ]}
• CR3 (Región Conservada 3): El dominio quinasa C-terminal exhibe la arquitectura bilobulada característica de las quinasas de proteínas, con un sitio de unión de ATP entre los lóbulos N-terminal y C-terminal. ^{[ 12 ]} Los análisis estructurales revelan similitudes con los miembros del grupo tipo tirosina quinasa (TKL) ^{[ 13 ]}

El RBD adopta un plegamiento similar al de la ubiquitina, fundamental para la interacción Ras-GTP. ^{[ 14 ]} , mientras que el motivo de unión al zinc del CRD estabiliza la asociación a la membrana. ^{[ 15 ]} La actividad de A-Raf está regulada por la unión a 14-3-3 dependiente de la fosforilación. ^{[ 16 ]} y la dimerización de isoformas, que es esencial para la activación de la vía MAPK. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

A-Raf comparte la función canónica de las quinasas Raf en la cascada de señalización MAPK. Tras su activación por Ras, A-Raf se transloca del citosol a la membrana plasmática, donde fosforila y activa las proteínas MEK. Esta activación conduce a la señalización ERK y promueve la progresión del ciclo celular y la proliferación. ^{[ 19 ]}

Entre las isoformas de Raf, A-Raf presenta la menor actividad quinasa hacia las proteínas MEK. ^{[ 20 ]} Esto puede deberse a sustituciones de aminoácidos en una región con carga negativa situada antes del dominio quinasa (la región N), lo que resulta en una baja actividad basal. ^{[ 21 ]}

A-Raf es también la única quinasa Raf conocida que está regulada por hormonas esteroides. ^{[ 22 ]} En su forma inactiva, A-Raf está unida a proteínas 14-3-3 en el citosol; la activación por Ras provoca su translocación a la membrana plasmática.

Más allá de la vía MAPK, A-Raf tiene funciones adicionales. Inhibe MST2, una quinasa proapoptótica, suprimiendo así la apoptosis. Esta actividad inhibitoria depende de la expresión de la proteína A-Raf de longitud completa, que se mantiene mediante el factor de empalme hnRNP H. ^{[ 23 ]}

A-Raf también regula el metabolismo energético al interactuar con la piruvato quinasa M2 (PKM2), una enzima clave en la glucólisis de las células cancerosas. Al promover un cambio conformacional de la forma dimérica a la tetramérica de PKM2, A-Raf potencia su actividad enzimática y desvía la utilización de glucosa de la biosíntesis hacia la producción de energía. ^{[ 24 ]}

Además, se ha implicado a A-Raf en el tráfico de membranas endocíticas. Tras su activación por las tirosina quinasas receptoras y Ras, A-Raf se localiza en membranas ricas en fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PtdIns(4,5)P₂ ₎ y envía señales a los endosomas, lo que conduce a la activación de ARF6, un regulador clave de la endocitosis. ^{[ 25 ]}

A-Raf puede contribuir a la tumorogénesis a través de múltiples mecanismos. En las células cancerosas, la sobreexpresión de hnRNP H aumenta la producción de A-Raf de longitud completa, que inhibe MST2 y previene la apoptosis. Por el contrario, la disminución de la expresión de hnRNP H conduce al empalme alternativo del gen ARAF y a la pérdida de esta actividad antiapoptótica. ^{[ 26 ]}

La regulación de la actividad de PKM2 por parte de A-Raf lo vincula aún más con el metabolismo del cáncer. Al promover el flujo glucolítico hacia la producción de piruvato y lactato, A-Raf puede ayudar a mantener las altas demandas energéticas de las células tumorales de rápida proliferación. ^{[ 27 ]}

Dado que A-Raf modula tanto la apoptosis como el metabolismo —dos características fundamentales del cáncer—, podría representar un objetivo potencial para futuras terapias contra el cáncer.

Se ha demostrado que ARAF interactúa con:

• Ubicación del genoma humano ARAF y página con detalles del gen ARAF en el navegador genómico de UCSC .
• PDBe-KB proporciona una descripción general de toda la información estructural disponible en el PDB para la proteína quinasa A-Raf de serina/treonina humana.