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CapZ

CapZ , también conocida como CAPZ , CAZ1 , CAPPA1 y beta-actinina , es una proteína de recubrimiento que recubre el extremo barbado de los filamentos de actina en las células mu...

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CapZ , también conocida como CAPZ , CAZ1 , CAPPA1 y beta-actinina , es una proteína de recubrimiento que recubre el extremo barbado de los filamentos de actina en las células musculares . [ 1 ]

Estructura

CapZ es una molécula heterodimérica , compuesta por una subunidad α y una subunidad β. [ 2 ] Las subunidades α y β son similares en estructura. Cada subunidad se divide en tres dominios y una extensión C-terminal compartida. [ 3 ] La hélice 1-3 es un extremo N-terminal compuesto por tres hélices antiparalelas dispuestas en un patrón arriba, abajo, arriba. La hélice 4 es un extremo C-terminal compuesto por una lámina β antiparalela formada por cinco hebras β. A un lado del extremo C-terminal, hay una hélice N-terminal más corta y una hélice C-terminal larga. Esta hélice C-terminal larga forma la hélice 5. La hélice final, la hélice 6, difiere en las subunidades α y β. La subunidad β es más larga que la subunidad α.

Función

Esta imagen muestra las estructuras de Cap32/34 superpuestas sobre CapZ (en verde) sobre las posiciones Cα de las moléculas CP completas. [ 4 ]

Estabilización de la actina

La función principal de CapZ es proteger el extremo positivo (con polaridad positiva) de los filamentos de actina en las células musculares . Se localiza en la banda Z del sarcómero muscular . Esta proteína contribuye a estabilizar los filamentos de actina, protegiéndolos del ensamblaje y desensamblaje. La actividad de esta proteína se regula mediante otras proteínas reguladoras que se unen a los filamentos de actina, bloqueando así a CapZ y permitiendo su ensamblaje. [ 5 ]

Señalización celular

Se sabe que CapZ desempeña un papel en la señalización celular , ya que regula la actividad de PKC en las células cardíacas. [ 6 ]

Movimiento celular

CapZ participa en el movimiento celular (desplazamiento celular) al controlar la longitud de los microfilamentos. Cuando CapZ es inhibida por factores reguladores, se produce la polimerización o despolimerización de los microfilamentos, lo que permite que los lamelipodios y filopodios crezcan o se retraigan. Esta polimerización y despolimerización le da a la célula la apariencia de desplazarse. Cuando CapZ se une, detiene ambos procesos. [ 7 ]

Regulación

Experimentos realizados en músculos de pollo han indicado que existen ciertas proteínas que inhiben la unión de CapZ. Esto incluye PIP2 y otros fosfolípidos. Estas moléculas se unen a CapZ para impedir su unión a la actina. Sin embargo, la introducción de ciertos detergentes (en este caso Triton X 100) impide la unión de estas moléculas a CapZ, permitiendo así su unión al microfilamento. [ 8 ] [ 9 ] La competencia por los sitios de unión a la actina también puede regular la unión de CapZ, como se observa con los factores de elongación de filamentos. Estos factores incluyen ENA/VASP ( fosfoproteína habilitada/estimulada por vasodilatadores ). [ 10 ] CapZ no está regulada por calcio ni calmodulina, como se observa con otras proteínas de recubrimiento, como Gelsolina . [ 11 ]

Importancia clínica

Salud cardíaca

Una reducción moderada de la proteína CapZ cardíaca protege los corazones contra la lesión aguda por isquemia-reperfusión. [ 12 ]

Genes

  • CAPZA1
  • CAPZA2
  • CAPZA3
  • CAPZB

Referencias

  1. ↑ "Proteína de recubrimiento de filamentos de actina (CapZ): La historia después de la elucidación de la estructura cristalina" (PDF) . Consultado el 11 de noviembre de 2019 .
  2. ↑ Yamashita, Atsuko; Maeda, Kayo; Maéda, Yuichiro (2003-04-01). "Estructura cristalina de CapZ: base estructural para el recubrimiento del extremo barbado del filamento de actina" . The EMBO Journal . 22 (7): 1529– 1538. doi : 10.1093/emboj/cdg167 . ISSN 0261-4189 . PMC 152911. PMID 12660160 .   
  3. ↑ Yamashita, Atsuko; Maeda, Kayo; Maéda, Yuichiro (1 de abril de 2003). "Estructura cristalina de CapZ: base estructural para el recubrimiento del extremo barbado del filamento de actina" . The EMBO Journal . 22 (7): 1529– 1538. doi : 10.1093/emboj/cdg167 . PMC 152911. PMID 12660160 .  
  4. ↑ Eckert, C.; Goretzki, A.; Faberova, M.; Kollmar, M. (2012). "Conservación y divergencia entre las proteínas de recubrimiento de actina citoplasmáticas y específicas del músculo: Perspectivas a partir de la estructura cristalina de Cap32/34 citoplasmática de Dictyostelium discoideum" . BMC Structural Biology . 12 : 12. doi : 10.1186/1472-6807-12-12 . PMC 3472329. PMID 22657106 .  
  5. ↑ Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Kaiser, Chris; Krieger, Monty; Bretscher, Antony; Ploegh, Hidde; Amon, Angelika; Scott, Matthew (2 de mayo de 2012). Biología celular molecular (7.ª ed.). WH Freeman. pág. 783. ISBN   9781429234139.
  6. ↑ Yang, Fenghua; Aiello, David L.; Pyle, W. Glen (1 de febrero de 2008). "Regulación de los miofilamentos cardíacos por la proteína fosfatasa tipo 1 alfa y CapZ". Biochemistry and Cell Biology . 86 (1): 70– 78. doi : 10.1139/o07-150 . ISSN 1208-6002 . PMID 18364747 .  
  7. ↑ Hug, Christopher; Jay, Patrick Y.; Reddy, Indira; McNally, James G.; Bridgman, Paul C.; Elson, Elliot L.; Cooper, John A. (mayo de 1995). "Los niveles de proteína de recubrimiento influyen en el ensamblaje de actina y la motilidad celular en Dictyostelium" . Cell . 81 (4): 591– 600. doi : 10.1016/0092-8674(95)90080-2 . PMID 7758113 . 
  8. ↑ "CapZ" . www.bms.ed.ac.uk. Consultado el 6 de noviembre de 2016 .
  9. ↑ Heiss, Steven; Cooper, John (24 de junio de 1991). "Regulación de CapZ, una proteína de recubrimiento de actina del músculo de pollo, por fosfolípidos aniónicos". Biochemistry . 30 (36): 8753– 8758. doi : 10.1021/bi00100a006 . PMID 1653607 . 
  10. ↑ Edwards, Marc; Zwolak, Adam; Schafer, Dorothy A.; Sept, David; Dominguez, Roberto; Cooper, John A. (2014-10-01). "Los reguladores de proteínas de bloqueo ajustan con precisión la dinámica del ensamblaje de actina" . Nature Reviews Molecular Cell Biology . 15 (10): 677– 689. doi : 10.1038/nrm3869 . ISSN 1471-0072 . PMC 4271544. PMID 25207437 .   
  11. ↑ Gremm, D.; Wegner, A. (2000-07-01). "Gelsolina como proteína de recubrimiento de filamentos de actina regulada por calcio". European Journal of Biochemistry . 267 (14): 4339– 4345. doi : 10.1046/j.1432-1327.2000.01463.x . ISSN 0014-2956 . PMID 10880956 .  
  12. ↑ Yang, Feng Hua; Pyle, W. Glen (marzo de 2012). "La proteína CapZ cardíaca reducida protege los corazones contra la lesión aguda por isquemia-reperfusión y mejora el preacondicionamiento". Journal of Molecular and Cellular Cardiology . 52 (3): 761– 772. doi : 10.1016/j.yjmcc.2011.11.013 . PMID 22155006 . 
  • CapZ+Actina+Captación+Proteína en los Encabezamientos de Materia Médica (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
  • CyMoBase - Base de datos de secuencias de proteínas citoesqueléticas y motoras