Articulo de referencia

ADP-ribosa cíclica

15 H 21 N 5 O 13 P 2 \n| MolarMass = 541.301\n| Appearance = \n| Density = \n| MeltingPt = \n| BoilingPt = \n }}"},"Section3":{"wt":"{{Chembox Hazards\n| MainHazards = \n| Flash...

La ADP-ribosa cíclica , frecuentemente abreviada como cADPR , es un nucleótido de adenina cíclico (como el AMPc ) con dos grupos fosfato presentes en el 5' OH de la adenosina (como el ADP ), además conectado a otra ribosa en la posición 5', que, a su vez, cierra el ciclo mediante un enlace glucosídico al nitrógeno 1 (N 1 ) de la misma base de adenina (cuya posición N 9 tiene el enlace glucosídico a la otra ribosa ). [ 1 ] [ 2 ] El enlace glucosídico N 1 a la adenina es lo que distingue a la cADPR de la ADP-ribosa (ADPR), el análogo no cíclico. La cADPR se produce a partir del dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD + ) por las ADP-ribosil ciclasas ( EC 3.2.2.5 ) como parte de un sistema de segundo mensajero .

Función

El cADPR es un mensajero celular para la señalización de calcio . [ 3 ] Estimula la liberación de calcio inducida por calcio a concentraciones citosólicas bajas de Ca2 + . El objetivo principal del cADPR es el mecanismo de captación de Ca2 + del retículo endoplasmático . El cADPR moviliza el Ca2 + del retículo endoplasmático mediante la activación de los receptores de rianodina , [ 4 ] un paso crítico en la contracción muscular. [ 5 ]

cADPR también actúa como agonista del canal TRPM2 , pero con menor potencia que ADPR . [ 6 ] cADPR y ADPR actúan sinérgicamente , potenciando ambas moléculas la acción de la otra en la activación del canal TRPM2. [ 7 ]

La potenciación de la liberación de Ca 2+ por cADPR está mediada por una mayor acumulación de Ca 2+ en el retículo sarcoplásmico . [ 8 ]

Metabolismo

cADPR y ADPR se sintetizan a partir de NAD + por las ectoenzimas bifuncionales de la familia CD38 (que también incluye la CD157 anclada a GPI y la ADP ribosil ciclasa monofuncional específica del molusco Aplysia ). [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Estas mismas enzimas también son capaces de hidrolizar cADPR a ADPR . La catálisis procede a través de un intermedio unido covalentemente. La reacción de hidrólisis es inhibida por ATP , y cADPR puede acumularse. La síntesis y degradación de cADPR por enzimas de la familia CD38 implican, respectivamente, la formación y la hidrólisis del enlace N1 - glucosídico. En 2009, se informó de la primera enzima capaz de hidrolizar el enlace fosfoanhídrido de cADPR, es decir, el que se encuentra entre los dos grupos fosfato. [ 12 ]

SARM1 y otras proteínas que contienen el dominio TIR también catalizan la formación de cADPR a partir de NAD + . [ 13 ] [ 14 ]

Isómeros

Se han identificado variantes de cADPR que difieren en sus tiempos de retención en HPLC en comparación con el cADPR canónico como productos de enzimas bacterianas y vegetales que contienen el dominio TIR . [ 14 ] [ 15 ] Los isómeros v-cADPR (también denominado 2'cADPR o 1 '' -2' ADPR glicocíclico (gcADPR)) y v2-cADPR (también denominado 3'cADPR o 1 '' -3' gcADPR) se ciclan mediante la formación de enlaces O-glicosídicos entre las porciones de ribosa en ADPR. [ 16 ] [ 17 ] El 3'cADPR producido por proteínas bacterianas que contienen el dominio TIR puede actuar como activador de los sistemas de defensa antifágica bacteriana y como supresor de la inmunidad vegetal. [ 16 ]

Véase también

Referencias

  1. Lee HC, Walseth TF, Bratt GT, Hayes RN, Clapper DL (1989). "Determinación estructural de un metabolito cíclico de NAD + con actividad movilizadora intracelular de Ca2 + " . J. Biol. Chem . 264 (3): 1608–15 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)94230-4 . PMID 2912976 . 
  2. Lee HC, Aarhus R, Levitt D (1994). "La estructura cristalina de la ADP-ribosa cíclica". Nat. Struct. Biol . 1 (3): 143– 4. doi : 10.1038/nsb0394-143 . PMID 7656029 . S2CID 9049850 .  
  3. Guse AH (2004). "Regulación de la señalización de calcio por el segundo mensajero adenosina difosforribosa cíclica (cADPR)". Curr. Mol. Med . 4 (3): 239– 48. doi : 10.2174/1566524043360771 . PMID 15101682 . 
  4. Galione A, Chuang K (2020). "Metabolitos de nucleótidos de piridina y liberación de calcio de los depósitos intracelulares". Señalización de calcio . Avances en medicina experimental y biología. Vol. 1131. págs. 371–394 . doi : 10.1007/978-3-030-12457-1_15 . ISBN   978-3-030-12456-4. PMID 31646518 . S2CID 204865377 .  
  5. Santulli G, Marks AR (2015). "Funciones esenciales de los canales de liberación de calcio intracelular en el músculo, el cerebro, el metabolismo y el envejecimiento". Current Molecular Pharmacology . 8 (2): 206– 22. doi : 10.2174/1874467208666150507105105 . PMID 25966694 . 
  6. Yu P, Cai X, Liang Y, Yang W (2019). "Funciones del NAD+ y sus metabolitos en los canales de calcio regulados en el cáncer" . Molecules . 25 ( 20): 4826. doi : 10.3390/molecules25204826 . PMC 7587972. PMID 33092205 .  
  7. Lee HC (2011). "ADP-ribosa cíclica y NAADP: mensajeros gemelos fraternos para la señalización de calcio" . Science China Life Sciences . 54 (8): 699–711 . doi : 10.1007/s11427-011-4197-3 . PMID 21786193. S2CID 24286381 .  
  8. Lukyanenko, V; Györke, I; Wiesner, TF; Györke, S (2001). "La potenciación de la liberación de Ca(2+) por cADP-ribosa en el corazón está mediada por una mayor captación de Ca(2+) del SR en el retículo sarcoplásmico" . Circulation Research . 89 (7): 614–22 . doi : 10.1161/hh1901.098066 . PMID 11577027 . 
  9. Prasad GS, McRee DE, Stura EA, Levitt DG, Lee HC, Stout CD (1996). "Estructura cristalina de la ADP-ribosil ciclasa de Aplysia, un homólogo de la ectoenzima bifuncional CD38". Nat . Struct. Biol . 3 (11): 957– 64. doi : 10.1038/nsb1196-957 . PMID 8901875. S2CID 21978229 .  
  10. Liu Q, Kriksunov IA, Graeff R, Munshi C, Lee HC, Hao Q (2005). "Estructura cristalina del dominio extracelular CD38 humano" . Structure . 13 (9): 1331– 9. doi : 10.1016/j.str.2005.05.012 . PMID 16154090 . 
  11. Guse AH (2004). "Bioquímica, biología y farmacología de la adenosina difosforribosa cíclica (cADPR)". Curr. Med. Chem . 11 (7): 847– 55. doi : 10.2174/0929867043455602 . PMID 15078169 . 
  12. Canales J, Fernández A, Rodrigues JR, Ferreira R, Ribeiro JM, Cabezas A, Costas MJ, Cameselle JC (2009). "Hidrólisis del enlace fosfoanhídrido de la ADP-ribosa cíclica por la pirofosfatasa de ADP-ribosa / CDP-alcohol dependiente de Mn 2+ ". FEBS Lett . 583 (10): 1593– 8. doi : 10.1016/j.febslet.2009.04.023 . hdl : 10400.8/3028 . PMID 19379742 . S2CID 28571921 .  
  13. Lee HC, Zhao YJ (2019). "Resolviendo el enigma topológico en la señalización de Ca 2+ por ADP-ribosa cíclica y NAADP" . Journal of Biological Chemistry . 294 (52): 19831– 19843. doi : 10.1074/jbc.REV119.009635 . PMC 6937575. PMID 31672920 .  
  14. 1 2 Essuman, Kow; Summers, Daniel W.; Sasaki, Yo; Mao, Xianrong; Yim, Aldrin Kay Yuen; DiAntonio, Aaron; Milbrandt, Jeffrey (2018-02-05). "Las proteínas del dominio TIR son una familia antigua de enzimas consumidoras de NAD+" . Current Biology . 28 (3): 421–430.e4. doi : 10.1016/j.cub.2017.12.024 . ISSN 1879-0445 . PMC 5802418. PMID 29395922 .   
  15. ^ Wan, Li; Essuman, Kow; Anderson, Ryan G.; Sasaki, Yo; Monteiro, Freddy; Chung, Eui-Hwan; Osborne Nishimura, Erin; DiAntonio, Aarón; Milbrandt, Jeffrey; Dangl, Jeffery L.; Nishimura, Marc T. (23 de agosto de 2019). "Los dominios TIR de los receptores inmunitarios de las plantas son enzimas que escinden NAD+ y promueven la muerte celular" . Ciencia . 365 (6455): 799– 803. doi : 10.1126/science.aax1771 . ISSN 1095-9203 . PMC 7045805 . PMID 31439793 .   
  16. ^ Manik , Mohammad K.; Shi, Yun; Li, Sulin; Zaydman, Mark A.; Damaraju, Neha; Eastman, Samuel; Smith, Thomas G.; Gu, Weixi; Masic, Verónica; Mosaiab, Tamim; Weagley, James S.; Hancock, Steven J.; Vásquez, Eduardo; Hartley-Tassell, Lauren; Kargios, Nestoras (30 de septiembre de 2022). "Isómeros cíclicos de ribosa ADP: producción, estructuras químicas y señalización inmune" . Ciencia . 377 (6614) eadc8969. doi : 10.1126/ciencia.adc8969 . hdl : 10072/417869 . ISSN 1095-9203 . PMID 36048923 . S2CID 252010170 .   
  17. ^ Leavitt, Azita; Yirmiya, Erez; Amitai, Gil; Lu, Allen; Atuendo, Jeremy; Herbst, Aod; Morehouse, Benjamín R.; Hobbs, Samuel J.; Antine, Sadie P.; Sun, Zhen-Yu J.; Kranzusch, Philip J.; Sorek, Rotem (29 de septiembre de 2022). "Los virus inhiben la señalización TIR gcADPR para superar la defensa bacteriana". Naturaleza . 611 (7935): 326– 331. doi : 10.1038/s41586-022-05375-9 . ISSN 1476-4687 . PMID 36174646 . S2CID 248529724 .   
  • La página web del Dr. Hon Cheung Lee, descubridor de la ADP-ribosa cíclica.
  • ADP-ribosa cíclica y NAADP. El primer libro sobre estos dos segundos mensajeros.