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BNIP3

La proteína 3 que interactúa con la proteína BCL2/adenovirus E1B de 19 kDa es una proteína que se encuentra en los seres humanos y que está codificada por el gen BNIP3 . [5] BNI...

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La proteína 3 que interactúa con la proteína BCL2/adenovirus E1B de 19 kDa es una proteína que se encuentra en los seres humanos y que está codificada por el gen BNIP3 . [5]

BNIP3 es un miembro de la familia de proteínas apoptóticas Bcl -2. Puede inducir la muerte celular y al mismo tiempo ayudar a la supervivencia celular. Como muchas de las proteínas de la familia Bcl-2, BNIP3 modula el estado de permeabilidad de la membrana mitocondrial externa formando homo y heterooligómeros dentro de la membrana. [6] La regulación positiva da como resultado una disminución del potencial mitocondrial, un aumento de las especies reactivas de oxígeno, la hinchazón y fisión mitocondrial y un aumento del recambio mitocondrial a través de la autofagia. [7] No se detectó similitud de secuencia con miembros de la familia Bcl-2. Los humanos y otros animales ( Drosophila , Caenorhabditis ), así como los eucariotas inferiores ( Dictyostelium , Trypanosoma , Cryptosporidium , Paramecium ) codifican varios parálogos de BNIP3, incluido el NIP3L humano, que induce la apoptosis al interactuar con proteínas antiapoptosis virales y celulares.

Estructura

La estructura de hélice-hélice paralela dextrógira del dominio con un nodo His-Ser rico en enlaces de hidrógeno en el medio de la membrana, la accesibilidad del nodo para el agua y la vía hidrofílica continua a través de la membrana sugieren que el dominio puede proporcionar una vía de conducción de iones a través de la membrana. La incorporación del dominio transmembrana BNIP3 en una bicapa lipídica artificial resultó en un aumento de la conductividad dependiente del pH. La muerte celular similar a la necrosis inducida por BNIP3 puede estar relacionada con esta actividad. [8]

Función

BNIP3 interactúa con la proteína E1B de 19 kDa, responsable de la protección contra la muerte celular inducida por virus, así como con secuencias similares a E1B de 19 kDa de BCL2, también un protector apoptótico. Este gen contiene un dominio BH3 y un dominio transmembrana, que se han asociado con la función proapoptótica. Se sabe que la proteína mitocondrial dimérica codificada por este gen induce la apoptosis, incluso en presencia de BCL2. [9] El cambio de expresión de BNIP3 junto con otros miembros de la familia Bcl-2 medido por qPCR captura características importantes de la transformación maligna y se definen como marcadores de resistencia a la muerte celular, un sello distintivo clave del cáncer. [10]

Reacción de transporte

La reacción catalizada por BNIP3 es:

moléculas pequeñas (salida) ⇌ moléculas pequeñas (entrada)

Autofagia

La autofagia es importante para reciclar el contenido celular y prolongar la vida celular. Hanna et al. muestran que BNIP3 y LC3 interactúan para eliminar el retículo endoplásmico y las mitocondrias. [11] Cuando se activa BNIP3 inactivo en la membrana de las mitocondrias, forman homodímeros donde LC3 puede unirse al motivo de la región de interacción con LC3 (LIR) en BNIP3 y facilita la formación de un autofagosoma. [11] [12] Curiosamente, al interrumpir la interacción de BNIP3 y LC3, los investigadores descubrieron que la autofagia se reducía pero no se eliminaba por completo. Esto sugiere que BNIP3 no es el único receptor en las mitocondrias y el RE que promueve la autofagia. [11]

Esta relación entre la autofagia y la BNIP3 está ampliamente respaldada en muchos estudios. En células de glioma maligno tratadas con ceramida y trióxido de arsénico, el aumento de la expresión de BNIP3 condujo a la despolarización mitocondrial y la autofagia. [13] [14]

Muerte celular autofágica

Se ha demostrado que el aumento de la expresión de BNIP3 induce la muerte celular de diferentes maneras en múltiples líneas celulares. BNIP3 puede inducir la apoptosis clásica a través de la activación del citocromo c y la caspasa en algunas células, mientras que en otras, las células han sufrido muerte celular autofágica, que se produce en ausencia de apaf-1, caspasa-1 o caspasa 3, y sin liberación del citocromo c. [7] [15]

Sin embargo, todavía no está claro si la muerte celular se debe al exceso de autofagia en sí o a otro mecanismo. La muerte celular por exceso de autofagia solo se ha demostrado experimentalmente y no en modelos in vivo de mamíferos . Kroemer y Levine creen que este nombre es inapropiado porque la muerte celular generalmente ocurre con la autofagia en lugar de por autofagia. [16]

Formación de memoria de células NK

En general, no se sabe que el sistema inmunológico innato exhiba rasgos de memoria, pero las investigaciones recientes han demostrado lo contrario. En 2017, O'Sullivan et al. descubrieron que BNIP3 y BNIP3L desempeñan un papel necesario en la promoción de la formación de memoria de células NK. [17] La ​​expresión de BNIP3 en células NK se reduce tras la infección viral a medida que se produce la proliferación de células NK, pero vuelve a sus cantidades basales el día 14 y durante la fase de contracción. [17] Al utilizar ratones knock-out de BNIP3, encontraron una disminución significativa en las células NK supervivientes, lo que sugiere que son importantes para mantener la supervivencia de las células de memoria NK. [17] Además, al rastrear las cantidades y la calidad de las mitocondrias, descubrieron que BNIP3 es necesario para limpiar las mitocondrias disfuncionales con bajo potencial de membrana y reducir la acumulación de ROS para promover la supervivencia celular. [17] También se probó BNIP3L y se descubrió que desempeña un papel no redundante en la supervivencia celular. [17]

Actividades en la membrana mitocondrial

Integración

Varios estímulos como la disminución del pH intracelular, el aumento de las concentraciones de calcio citosólico y otros estímulos tóxicos pueden inducir la integración de BNIP3 en la membrana mitocondrial externa (OMM). [18] Cuando se integra, su extremo N permanece en el citoplasma mientras permanece anclado a la OMM a través de su dominio transmembrana C-terminal (TMD). [19] El TMD es esencial para dirigir BNIP3 a las mitocondrias, la homodimerización y la función proapoptótica. [20] [21] [22] Su eliminación da como resultado la incapacidad de inducir la autofagia. [11] Una vez integrado en la OMM, BNIP3 existe como un monómero inactivo hasta que se activa.

Activación

Tras la activación, BNIP3 puede formar heterodímeros con BCL2 y BCL-XL y unirse a sí mismo. [15] Se ha demostrado que varias condiciones inducen la activación y la regulación positiva. Se ha demostrado que la hipoxia induce la regulación positiva transcripcional de BNIP3 a través de una vía dependiente de HIF1 de una manera independiente de p53 en células HeLa, células musculares esqueléticas humanas y cardiomiocitos de rata adulta. [23]

Utilizando fosfomiméticos de BNIP3 en células HEK 293, los investigadores descubrieron que la fosforilación del extremo C de BNIP3 es necesaria para prevenir el daño mitocondrial y promover la supervivencia celular al permitir que se produzca una cantidad significativa de autofagia sin la inducción de la muerte celular. [7] Factores como los niveles de AMPc y GMPc, la disponibilidad de calcio y factores de crecimiento como IGF y EGF pueden afectar esta actividad de la quinasa. [7]

Interacciones

Se ha demostrado que BNIP3 interactúa con CD47 , [24] BCL2-like 1 [20] y Bcl-2 . [5] [20]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000176171 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000078566 – 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 Boyd JM, Malstrom S, Subramanian T, Venkatesh LK, Schaeper U, Elangovan B, et al. (octubre de 1994). "Las proteínas de adenovirus E1B 19 kDa y Bcl-2 interactúan con un conjunto común de proteínas celulares". Cell . 79 (2): 341– 51. doi :10.1016/0092-8674(94)90202-X. PMID  7954800. S2CID  38609845.
  6. ^ Sassone J, Colciago C, Marchi P, Ascardi C, Alberti L, Di Pardo A, et al. (Enero de 2010). "La Huntingtina mutante induce la activación de la proteína de interacción Bcl-2/adenovirus E1B de 19 kDa (BNip3)". Muerte celular y enfermedad . 1 (1): e7. doi :10.1038/cddis.2009.6. PMC 3032515 . PMID  21364626. 
  7. ^ abcd Liu KE, Frazier WA (23 de junio de 2015). "La fosforilación del extremo C de BNIP3 inhibe el daño mitocondrial y la muerte celular sin bloquear la autofagia". PLOS ONE . ​​10 (6): e0129667. Bibcode :2015PLoSO..1029667L. doi : 10.1371/journal.pone.0129667 . PMC 4477977 . PMID  26102349. 
  8. ^ Bocharov EV, Pustovalova YE, Pavlov KV, Volynsky PE, Goncharuk MV, Ermolyuk YS, et al. (junio de 2007). "La estructura dimérica única del dominio transmembrana de BNip3 sugiere la permeabilización de la membrana como un desencadenante de la muerte celular". The Journal of Biological Chemistry . 282 (22): 16256– 66. doi : 10.1074/jbc.M701745200 . PMID  17412696.
  9. ^ "Gen Entrez: proteína interactuante BNIP3 BCL2/adenovirus E1B 19kDa 3".
  10. ^ Menyhárt O, Harami-Papp H, Sukumar S, Schäfer R, Magnani L, de Barrios O, Győrffy B (diciembre de 2016). "Directrices para la selección de ensayos funcionales para evaluar los rasgos distintivos del cáncer". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Revisiones sobre el cáncer . 1866 (2): 300– 319. doi : 10.1016/j.bbcan.2016.10.002 . hdl : 10044/1/42912 . PMID  27742530.
  11. ^ abcd Hanna RA, Quinsay MN, Orogo AM, Giang K, Rikka S, Gustafsson ÅB (junio de 2012). "La cadena ligera 3 de la proteína 1 asociada a los microtúbulos (LC3) interactúa con la proteína Bnip3 para eliminar selectivamente el retículo endoplásmico y las mitocondrias mediante autofagia". The Journal of Biological Chemistry . 287 (23): 19094– 104. doi : 10.1074/jbc.M111.322933 . PMC 3365942 . PMID  22505714. 
  12. ^ Birgisdottir ÅB, Lamark T, Johansen T (agosto de 2013). "El motivo LIR: crucial para la autofagia selectiva". Journal of Cell Science . 126 (Pt 15): 3237– 47. doi : 10.1242/jcs.126128 . PMID  23908376.
  13. ^ Kanzawa T, Zhang L, Xiao L, Germano IM, Kondo Y, Kondo S (febrero de 2005). "El trióxido de arsénico induce la muerte celular autofágica en células de glioma maligno mediante la regulación positiva de la proteína de muerte celular mitocondrial BNIP3". Oncogene . 24 (6): 980– 91. doi : 10.1038/sj.onc.1208095 . PMID  15592527.
  14. ^ Daido S, Kanzawa T, Yamamoto A, Takeuchi H, Kondo Y, Kondo S (junio de 2004). "Función fundamental del factor de muerte celular BNIP3 en la muerte celular autofágica inducida por ceramida en células de glioma maligno". Cancer Research . 64 (12): 4286– 93. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-03-3084 . PMID  15205343.
  15. ^ ab Zhang J, Ney PA (julio de 2009). "Función de BNIP3 y NIX en la muerte celular, la autofagia y la mitofagia". Muerte celular y diferenciación . 16 (7): 939– 46. doi :10.1038/cdd.2009.16. PMC 2768230. PMID  19229244 . 
  16. ^ Kroemer G, Levine B (diciembre de 2008). "Muerte celular autofágica: la historia de un nombre inapropiado". Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 9 (12): 1004– 10. doi :10.1038/nrm2529. PMC 2727358 . PMID  18971948. 
  17. ^ abcde O'Sullivan TE, Johnson LR, Kang HH, Sun JC (agosto de 2015). "La mitofagia mediada por BNIP3 y BNIP3L promueve la generación de memoria de células asesinas naturales". Inmunidad . 43 (2): 331– 42. doi :10.1016/j.immuni.2015.07.012. PMC 5737626 . PMID  26253785. 
  18. ^ Graham RM, Thompson JW, Wei J, Bishopric NH, Webster KA (septiembre de 2007). "Regulación de las vías de muerte de Bnip3 por calcio, fosforilación e hipoxia-reoxigenación". Antioxidantes y señalización redox . 9 (9): 1309– 15. doi :10.1089/ars.2007.1726. PMID  17638546.
  19. ^ Vande Velde C, Cizeau J, Dubik D, Alimonti J, Brown T, Israels S, et al. (agosto de 2000). "BNIP3 y control genético de la muerte celular similar a la necrosis a través del poro de transición de permeabilidad mitocondrial". Biología molecular y celular . 20 (15): 5454– 68. doi :10.1128/mcb.20.15.5454-5468.2000. PMC 85997 . PMID  10891486. 
  20. ^ abc Ray R, Chen G, Vande Velde C, Cizeau J, Park JH, Reed JC, et al. (enero de 2000). "BNIP3 heterodimeriza con Bcl-2/Bcl-X(L) e induce muerte celular independiente de un dominio de homología 3 (BH3) de Bcl-2 en sitios mitocondriales y no mitocondriales". The Journal of Biological Chemistry . 275 (2): 1439– 48. doi : 10.1074/jbc.275.2.1439 . PMID  10625696.
  21. ^ Chen G, Ray R, Dubik D, Shi L, Cizeau J, Bleackley RC, et al. (diciembre de 1997). "La proteína de unión a E1B 19K/Bcl-2 Nip3 es una proteína mitocondrial dimérica que activa la apoptosis". The Journal of Experimental Medicine . 186 (12): 1975– 83. doi :10.1084/jem.186.12.1975. PMC 2199165 . PMID  9396766. 
  22. ^ Kubli DA, Quinsay MN, Huang C, Lee Y, Gustafsson AB (noviembre de 2008). "Bnip3 funciona como un sensor mitocondrial del estrés oxidativo durante la isquemia y reperfusión miocárdica". American Journal of Physiology. Fisiología cardíaca y circulatoria . 295 (5): H2025-31. doi :10.1152/ajpheart.00552.2008. PMC 2614576. PMID  18790835 . 
  23. ^ Azad MB, Chen Y, Henson ES, Cizeau J, McMillan-Ward E, Israels SJ, Gibson SB (febrero de 2008). "La hipoxia induce la muerte celular autofágica en células competentes para la apoptosis a través de un mecanismo que involucra a BNIP3". Autofagia . 4 (2): 195– 204. doi :10.4161/auto.5278. PMC 3164855 . PMID  18059169. 
  24. ^ Lamy L, Ticchioni M, Rouquette-Jazdanian AK, Samson M, Deckert M, Greenberg AH, Bernard A (junio de 2003). "CD47 y la proteína-3 de 19 kDa que interactúa con la proteína-3 (BNIP3) en la apoptosis de células T". The Journal of Biological Chemistry . 278 (26): 23915– 21. doi : 10.1074/jbc.M301869200 . PMID  12690108.

Lectura adicional

  • Kataoka N, Ohno M, Moda I, Shimura Y (septiembre de 1995). "Identificación de los factores que interactúan con NCBP, una proteína de unión a la cubierta nuclear de 80 kDa". Nucleic Acids Research . 23 (18): 3638– 41. doi :10.1093/nar/23.18.3638. PMC  307259 . PMID  7478990.
  • Maruyama K, Sugano S (enero de 1994). "Oligo-capping: un método simple para reemplazar la estructura de capuchón de los ARNm eucariotas con oligorribonucleótidos". Gene . 138 ( 1– 2): 171– 4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID  8125298.
  • Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (octubre de 1997). "Construcción y caracterización de una biblioteca de ADNc enriquecida en longitud completa y enriquecida en el extremo 5'". Gene . 200 ( 1– 2): 149– 56. doi :10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID  9373149.
  • Chen G, Ray R, Dubik D, Shi L, Cizeau J, Bleackley RC, et al. (diciembre de 1997). "La proteína de unión a E1B 19K/Bcl-2 Nip3 es una proteína mitocondrial dimérica que activa la apoptosis". The Journal of Experimental Medicine . 186 (12): 1975– 83. doi :10.1084/jem.186.12.1975. PMC  2199165 . PMID  9396766.
  • Yasuda M, Theodorakis P, Subramanian T, Chinnadurai G (mayo de 1998). "La proteína BNIP3 que interactúa con el adenovirus E1B-19K/BCL-2 contiene un dominio BH3 y una secuencia de orientación mitocondrial". The Journal of Biological Chemistry . 273 (20): 12415– 21. doi : 10.1074/jbc.273.20.12415 . PMID  9575197.
  • Chen G, Cizeau J, Vande Velde C, Park JH, Bozek G, Bolton J, et al. (enero de 1999). "Nix y Nip3 forman una subfamilia de proteínas mitocondriales proapoptóticas". The Journal of Biological Chemistry . 274 (1): 7– 10. doi : 10.1074/jbc.274.1.7 . PMID  9867803.
  • Yasuda M, Han JW, Dionne CA, Boyd JM, Chinnadurai G (febrero de 1999). "BNIP3alpha: un homólogo humano de la proteína proapoptótica mitocondrial BNIP3". Cancer Research . 59 (3): 533– 7. PMID  9973195.
  • Ohi N, Tokunaga A, Tsunoda H, Nakano K, Haraguchi K, Oda K, et al. (Abril de 1999). "Una nueva proteína B5 de unión al adenovirus E1B19K inhibe la apoptosis inducida por Nip3 formando un heterodímero a través de la región hidrofóbica C-terminal". Muerte y diferenciación celular . 6 (4): 314– 25. doi : 10.1038/sj.cdd.4400493 . PMID  10381623.
  • Ray R, Chen G, Vande Velde C, Cizeau J, Park JH, Reed JC, et al. (enero de 2000). "BNIP3 heterodimeriza con Bcl-2/Bcl-X(L) e induce muerte celular independiente de un dominio de homología 3 (BH3) de Bcl-2 en sitios mitocondriales y no mitocondriales". The Journal of Biological Chemistry . 275 (2): 1439– 48. doi : 10.1074/jbc.275.2.1439 . PMID  10625696.
  • Vande Velde C, Cizeau J, Dubik D, Alimonti J, Brown T, Israels S, et al. (agosto de 2000). "BNIP3 y control genético de la muerte celular similar a la necrosis a través del poro de transición de permeabilidad mitocondrial". Biología molecular y celular . 20 (15): 5454– 68. doi :10.1128/MCB.20.15.5454-5468.2000. PMC  85997 . PMID  10891486.
  • Lee SM, Li ML, Tse YC, Leung SC, Lee MM, Tsui SK, et al. (septiembre de 2002). "Paeoniae Radix, un extracto de hierbas chinas, inhibe el crecimiento de células de hepatoma al inducir la apoptosis en una vía independiente de p53". Ciencias de la vida . 71 (19): 2267– 77. doi :10.1016/S0024-3205(02)01962-8. PMID  12215374.
  • Lamy L, Ticchioni M, Rouquette-Jazdanian AK, Samson M, Deckert M, Greenberg AH, Bernard A (junio de 2003). "CD47 y la proteína-3 de 19 kDa que interactúa con la proteína-3 (BNIP3) en la apoptosis de células T". The Journal of Biological Chemistry . 278 (26): 23915– 21. doi : 10.1074/jbc.M301869200 . PMID  12690108.
  • Kothari S, Cizeau J, McMillan-Ward E, Israels SJ, Bailes M, Ens K, et al. (julio de 2003). "BNIP3 desempeña un papel en la muerte celular hipóxica en células epiteliales humanas que es inhibida por los factores de crecimiento EGF e IGF". Oncogene . 22 (30): 4734– 44. doi : 10.1038/sj.onc.1206666 . PMID  12879018.
  • Okami J, Simeone DM, Logsdon CD (agosto de 2004). "Silenciamiento de la proteína de muerte celular inducible por hipoxia BNIP3 en el cáncer de páncreas". Cancer Research . 64 (15): 5338– 46. CiteSeerX  10.1.1.326.628 . doi :10.1158/0008-5472.CAN-04-0089. PMID  15289340. S2CID  16163067.
  • Giatromanolaki A, Koukourakis MI, Sowter HM, Sivridis E, Gibson S, Gatter KC, Harris AL (agosto de 2004). "La expresión de BNIP3 está vinculada con la expresión de proteínas regulada por la hipoxia y con un mal pronóstico en el cáncer de pulmón de células no pequeñas". Clinical Cancer Research . 10 (16): 5566– 71. doi : 10.1158/1078-0432.CCR-04-0076 . PMID  15328198.
  • Shen XY, Zacal N, Singh G, Rainbow AJ (2005). "Alteraciones en la expresión de genes mitocondriales y reguladores de la apoptosis en variantes resistentes a la terapia fotodinámica de células de carcinoma de colon HT29". Fotoquímica y fotobiología . 81 (2): 306– 13. doi :10.1562/2004-07-22-RA-242. PMID  15560738.

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