La proteína dedicada a la citocinesis 1 ( Dock1 ), también conocida como DOCK180 , es una proteína grande (~180 kDa) codificada en humanos por el gen DOCK1 , involucrada en redes de señalización intracelular . [ 5 ] Es el ortólogo en mamíferos de la proteína CED-5 de C. elegans y pertenece a la familia DOCK de factores de intercambio de nucleótidos de guanina (GEF). [ 6 ]
Descubrimiento
Se identificó a DOCK180, mediante un enfoque de transferencia Western , como un socio de unión de la proteína adaptadora Crk capaz de inducir cambios morfológicos en fibroblastos 3T3 . [ 7 ] Posteriormente se informó que DOCK180 era capaz de activar la pequeña proteína de unión a GTP ( proteína G ) Rac1 [ 8 ] y más tarde se demostró que esto ocurría a través de su capacidad para actuar como GEF. [ 9 ]
Estructura y función
DOCK180 pertenece a una amplia clase de proteínas (GEF) que participan en la señalización celular mediante la activación de pequeñas proteínas G. En estado de reposo, las proteínas G se encuentran unidas al difosfato de guanosina (GDP), y su activación requiere la disociación del GDP y la unión del trifosfato de guanosina (GTP). Las GEF activan las proteínas G promoviendo este intercambio de nucleótidos.
DOCK180 y las proteínas relacionadas se diferencian de otras GEF en que no poseen la estructura canónica de dominios DH - PH en tándem conocidos por inducir el intercambio de nucleótidos. En cambio, poseen un dominio DHR2 que media la activación de Rac estabilizándolo en su estado libre de nucleótidos. [ 9 ] Las proteínas relacionadas con DOCK180 también poseen un dominio DHR1 que se ha demostrado, in vitro , que se une a fosfolípidos [ 10 ] y que puede estar involucrado en su interacción con las membranas celulares . Otras características estructurales de Dock180 incluyen un dominio SH3 N-terminal involucrado en la unión a proteínas ELMO (ver más adelante) [ 11 ] y una región rica en prolina C-terminal que, en Myoblast city (el ortólogo de Drosophila melanogaster de DOCK180), se ha demostrado que se une a DCrk (el ortólogo de Drosophila de Crk ). [ 12 ]
Regulación de la actividad DOCK180
En condiciones fisiológicas, DOCK180 por sí solo es ineficiente para promover el intercambio de nucleótidos en Rac. [ 11 ] La actividad GEF efectiva requiere una interacción entre Dock180 y su socio de unión ELMO . ELMO1 es la isoforma mejor descrita de esta pequeña familia de proteínas no catalíticamente activas que funcionan para reclutar Dock180 a la membrana plasmática e inducir cambios conformacionales que aumentan la eficiencia GEF. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] También se ha informado que ELMO1 inhibe la ubiquitinilación de Dock180 y, por lo tanto, previene su degradación por proteasomas . [ 16 ] La activación mediada por el receptor de RhoG (una pequeña proteína G de la subfamilia Rac ) es quizás el inductor mejor conocido de la actividad GEF de Dock180. RhoG activo (unido a GTP) recluta el complejo ELMO/Dock180 a la membrana plasmática, lo que hace que Dock180 entre en contacto con su sustrato , Rac. [ 17 ] En las células tumorales , DOCK180 está regulado por un complejo que contiene Crk y p130Cas , el cual a su vez está regulado por la señalización cooperativa de los complejos de integrina que contienen β 3 y la proteína unida a la membrana uPAR . [ 18 ]
Señalización aguas abajo del muelle 180
DOCK180 es un GEF específico de Rac y, por lo tanto, es responsable de un subconjunto de eventos de señalización específicos de Rac. Estos incluyen la migración celular y la fagocitosis de células apoptóticas en C. elegans , [ 19 ] el crecimiento de neuritas en células PC12 [ 20 ] y la fusión de mioblastos en el embrión de pez cebra . [ 21 ] Más recientemente, se demostró que el dominio DHR1 de DOCK180 se une a SNX5 (una sortina nexina ) y esta interacción promovió el transporte retrógrado del receptor de manosa 6-fosfato independiente de cationes a la red trans-Golgi de manera independiente de Rac. [ 22 ] Se ha informado que el aumento de la expresión de DOCK180 y Elmo contribuye a la invasión del glioma . [ 23 ]
Interacciones
Se ha demostrado que DOCK180 interactúa con:
Referencias
- 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000150760 – Ensembl , mayo de 2017
- 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000058325 – Ensembl , mayo de 2017
- ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
- ↑ "Entrez Gene: DOCK1 dedicador de la citocinesis 1" .
- ↑ Meller N, Merlot S, Guda C (noviembre de 2005). "Proteínas CZH: una nueva familia de Rho-GEF". J. Cell Sci . 118 (Pt 21): 4937–46 . doi : 10.1242/jcs.02671 . PMID 16254241. S2CID 3075895 .
- ↑ Hasegawa H, Kiyokawa E, Tanaka S, et al. (abril de 1996). "DOCK180, una proteína principal de unión a CRK, altera la morfología celular al translocarse a la membrana celular" . Mol . Cell. Biol . 16 (4): 1770–76 . doi : 10.1128/mcb.16.4.1770 . PMC 231163. PMID 8657152 .
- ↑ Kiyokawa E, Hashimoto Y, Kobayashi S, et al. (noviembre de 1998). "Activación de Rac1 por una proteína de unión a SH3 de Crk, DOCK180" . Genes Dev . 12 (21): 3331–36 . doi : 10.1101/gad.12.21.3331 . PMC 317231. PMID 9808620 .
- 1 2 Côté JF, Vuori K (diciembre de 2002). "Identificación de una superfamilia conservada evolutivamente de proteínas relacionadas con DOCK180 con actividad de intercambio de nucleótidos de guanina". J. Cell Sci . 115 (Pt 24): 4901–13 . doi : 10.1242/jcs.00219 . PMID 12432077. S2CID 14669715 .
- ↑ Côté JF, Motoyama AB, Bush JA, et al. (agosto de 2005). "Un dominio de unión a PtdIns(3,4,5)P3 novedoso y conservado evolutivamente es necesario para la señalización de DOCK180" . Nat. Cell Biol . 7 (8 ) : 797–807 . doi : 10.1038/ncb1280 . PMC 1352170. PMID 16025104 .
- 1 2 Brugnera E, Haney L, Grimsley C, et al. (agosto de 2002). "La actividad no convencional de Rac-GEF está mediada a través del complejo Dock180-ELMO". Nat . Cell Biol . 4 (8): 574– 82. doi : 10.1038/ncb824 . PMID 12134158. S2CID 36363774 .
- ↑ Balagopalan L, Chen MH, Geisbrecht ER, et al. (diciembre de 2006). "La proteína MBC de la superfamilia CDM dirige la fusión de mioblastos a través de un mecanismo que requiere la unión de fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato, pero es independiente de la interacción directa con DCrk" . Mol . Cell. Biol . 26 (24): 9442– 55. doi : 10.1128/MCB.00016-06 . PMC 1698515. PMID 17030600 .
- ↑ Lu M, Ravichandran KS (2006). "Cooperación Dock180–ELMO en la activación de Rac". Reguladores y efectores de pequeñas GTPasas: Familia Rho . Métodos en enzimología. Vol. 406. págs. 388–402 . doi : 10.1016/S0076-6879(06)06028-9 . ISBN 978-0-12-182811-0. PMID 16472672 .
- ↑ Lu M, Kinchen JM, Rossman KL, et al. (2004). "El dominio PH de ELMO funciona en trans para regular la activación de Rac a través de Dock180". Nature Structural & Molecular Biology . 11 (8): 756– 62. doi : 10.1038/nsmb800 . PMID 15247908. S2CID 125990 .
- ↑ Lu M, Kinchen JM, Rossman KL, et al. (febrero de 2005). "Un modelo de inhibición estérica para la regulación del intercambio de nucleótidos a través de la familia Dock180 de GEF" . Curr . Biol . 15 (4): 371–77 . Bibcode : 2005CBio...15..371L . doi : 10.1016/j.cub.2005.01.050 . PMID 15723800. S2CID 14267018 .
- ↑ Makino Y, Tsuda M, Ichihara S, et al. (marzo de 2006). "Elmo1 inhibe la ubiquitinación de Dock180". J. Cell Sci . 119 (Pt 5): 923–32 . doi : 10.1242/jcs.02797 . PMID 16495483. S2CID 15035869 .
- ↑ Katoh H, Negishi M (julio de 2003). "RhoG activa Rac1 mediante interacción directa con la proteína Elmo, que se une a Dock180". Nature . 424 ( 6947): 461– 64. Bibcode : 2003Natur.424..461K . doi : 10.1038/nature01817 . PMID 12879077. S2CID 4411133 .
- ↑ Smith HW, Marra P, Marshall CJ (agosto de 2008). "uPAR promueve la formación del complejo p130Cas–Crk para activar Rac a través de DOCK180" . J. Cell Biol . 182 (4): 777–90 . doi : 10.1083/jcb.200712050 . PMC 2518715. PMID 18725541 .
- ↑ Gumienny TL, Brugnera E, Tosello-Trampont AC, et al. (octubre de 2001). "CED-12/ELMO, un nuevo miembro de la vía CrkII/Dock180/Rac, es necesario para la fagocitosis y la migración celular" (PDF) . Cell . 107 (1): 27– 41. doi : 10.1016/S0092-8674(01)00520-7 . PMID 11595183. S2CID 15232864. Archivado del original (PDF) el 22 de septiembre de 2021. Recuperado el 13 de septiembre de 2020 .
- ↑ Katoh H, Yasui H, Yamaguchi Y, et al. (octubre de 2000). "La pequeña GTPasa RhoG es un regulador clave para el crecimiento de neuritas en células PC12" . Mol . Cell. Biol . 20 (19): 7378–87 . doi : 10.1128/MCB.20.19.7378-7387.2000 . PMC 86291. PMID 10982854 .
- ↑ Moore CA, Parkin CA, Bidet Y, et al. (septiembre de 2007). "Un papel para los homólogos de Myoblast city Dock1 y Dock5 y las proteínas adaptadoras Crk y Crk-like en la fusión de mioblastos de pez cebra" . Development . 134 (17): 3145–53 . doi : 10.1242/dev.001214 . PMID 17670792 .
- ↑ Hara S, Kiyokawa E, Iemura SI, et al. (julio de 2008). "El dominio DHR1 de DOCK180 se une a SNX5 y regula el transporte del receptor de manosa 6-fosfato independiente de cationes" . Mol . Biol. Cell . 19 (9): 3823–35 . doi : 10.1091/mbc.E08-03-0314 . PMC 2526700. PMID 18596235 .
- ↑ Jarzynka MJ, Hu B, Hui KM, et al. (agosto de 2007). "ELMO1 y Dock180, un factor de intercambio de nucleótidos de guanina Rac1 bipartito, promueven la invasión de células de glioma humano" . Cancer Res . 67 (15): 7203–11 . doi : 10.1158/0008-5472.CAN-07-0473 . PMC 2867339. PMID 17671188 .
- 1 2 3 Hsia DA, Mitra SK, Hauck CR, Streblow DN, Nelson JA, Ilic D, Huang S, Li E, Nemerow GR, Leng J, Spencer KS, Cheresh DA, Schlaepfer DD (marzo de 2003). "Regulación diferencial de la motilidad e invasión celular por FAK" . J. Cell Biol . 160 (5): 753–67 . doi : 10.1083/jcb.200212114 . PMC 2173366. PMID 12615911 .
- 1 2 Hasegawa H, Kiyokawa E, Tanaka S, Nagashima K, Gotoh N, Shibuya M, Kurata T, Matsuda M (Abr 1996). "DOCK180, una proteína principal de unión a CRK, altera la morfología celular al translocarse a la membrana celular" . Mol. Cell. Biol . 16 (4): 1770– 6. doi : 10.1128 / MCB.16.4.1770 . PMC 231163. PMID 8657152 .
- ↑ Nishihara H, Kobayashi S, Hashimoto Y, Ohba F, Mochizuki N, Kurata T, Nagashima K, Matsuda M (noviembre de 1999). "Expresión específica de células no adherentes de DOCK2, un miembro de las proteínas de la familia CDM humana" . Biochim. Biophys. Acta . 1452 (2): 179–87 . doi : 10.1016/s0167-4889(99)00133-0 . PMID 10559471 .
- ^ Gu J, Sumida Y, Sanzen N, Sekiguchi K (julio de 2001). "La laminina-10/11 y la fibronectina regulan diferencialmente la activación de Rho y Rac dependiente de integrinas a través de la vía p130 (Cas) -CrkII-DOCK180" (PDF) . J. Biol. química . 276 (29): 27090– 7. doi : 10.1074/jbc.M102284200 . PMID 11369773 .
- ↑ Matsuda M, Ota S, Tanimura R, Nakamura H, Matuoka K, Takenawa T, Nagashima K, Kurata T (junio de 1996). "Interacción entre el dominio SH3 amino-terminal de CRK y sus proteínas diana naturales" . J. Biol. Chem . 271 (24): 14468–72 . doi : 10.1074/jbc.271.24.14468 . PMID 8662907 .
- ↑ Gumienny TL, Brugnera E, Tosello-Trampont AC, Kinchen JM, Haney LB, Nishiwaki K, Walk SF, Nemergut ME, Macara IG, Francis R, Schedl T, Qin Y, Van Aelst L, Hengartner MO, Ravichandran KS (octubre de 2001). "CED-12/ELMO, un nuevo miembro de la vía CrkII/Dock180/Rac, es necesario para la fagocitosis y la migración celular" ( PDF) . Cell . 107 (1): 27–41 . doi : 10.1016/s0092-8674(01)00520-7 . PMID 11595183. S2CID 15232864. Archivado del original (PDF) el 22 de septiembre de 2021 . Consultado el 13 de septiembre de 2020 .
- ↑ Brugnera E, Haney L, Grimsley C, Lu M, Walk SF, Tosello-Trampont AC, Macara IG, Madhani H, Fink GR, Ravichandran KS (agosto de 2002). "La actividad no convencional de Rac-GEF está mediada a través del complejo Dock180-ELMO". Nat . Cell Biol . 4 (8): 574– 82. doi : 10.1038/ncb824 . PMID 12134158. S2CID 36363774 .
Lecturas adicionales
- Takai S, Hasegawa H, Kiyokawa E, et al. (1996). "Mapeo cromosómico del gen que codifica DOCK180, una proteína principal de unión a Crk, en 10q26.13-q26.3 mediante hibridación in situ con fluorescencia". Genomics . 35 (2): 403–4 . doi : 10.1006/geno.1996.0378 . PMID 8661160 .
- Côté JF, Vuori K (2007). "¿GEF qué? Dock180 y proteínas relacionadas ayudan a Rac a polarizar las células de formas novedosas" . Trends Cell Biol . 17 (8): 383–93 . doi : 10.1016/j.tcb.2007.05.001 . PMC 2887429. PMID 17765544 .
- Komander D, Patel M, Laurin M, et al. (2008). "Una extensión α-helicoidal del dominio de homología de pleckstrina de ELMO1 media la interacción directa con DOCK180 y es crítica en la señalización de Rac" . Mol . Biol. Cell . 19 (11): 4837–51 . doi : 10.1091/mbc.E08-04-0345 . PMC 2575150. PMID 18768751 .
- Henson PM (2005). "Engulfment: ingestión y migración con Rac, Rho y TRIO" . Curr. Biol . 15 (1): R29–30. Bibcode : 2005CBio...15..R29H . doi : 10.1016/j.cub.2004.12.017 . PMID 15649349 .
- deBakker CD, Haney LB, Kinchen JM, et al. (2004). "La fagocitosis de células apoptóticas está regulada por un módulo de señalización UNC-73/TRIO-MIG-2/RhoG y repeticiones de armadillo de CED-12/ELMO" . Curr. Biol . 14 (24): 2208– 16. Bibcode : 2004CBio...14.2208D . doi : 10.1016/ j.cub.2004.12.029 . PMID 15620647. S2CID 1269946 .
- Yin J, Haney L, Walk S, et al. (2004). "Localización nuclear del complejo DOCK180/ELMO" . Arch. Biochem. Biophys . 429 (1): 23– 29. doi : 10.1016/j.abb.2004.05.014 . PMID 15288806 .
- Matsuda M, Ota S, Tanimura R, et al. (1996). "Interacción entre el dominio SH3 amino-terminal de CRK y sus proteínas diana naturales" . J. Biol. Chem . 271 (24): 14468–72 . doi : 10.1074/jbc.271.24.14468 . PMID 8662907 .
- Savill J (1998). "Apoptosis. Acoplamiento fagocítico sin choque" . Nature . 392 ( 6675): 442–3 . Bibcode : 1998Natur.392..442S . doi : 10.1038/33025 . PMID 9548247. S2CID 205002296 .
- Wu YC, Horvitz HR (1998). "La proteína de fagocitosis y migración celular CED-5 de C. elegans es similar a la DOCK180 humana". Nature . 392 ( 6675): 501– 4. Bibcode : 1998Natur.392..501W . doi : 10.1038/33163 . PMID 9548255. S2CID 205002377 .
- Albert ML, Kim JI, Birge RB (2001). "La integrina alfavbeta5 recluta el complejo CrkII-Dock180-rac1 para la fagocitosis de células apoptóticas". Nat . Cell Biol . 2 (12): 899– 905. doi : 10.1038/35046549 . PMID 11146654. S2CID 7535200 .
- Kobayashi S, Shirai T, Kiyokawa E, et al. (2001). "Reclutamiento de membrana de DOCK180 mediante unión a PtdIns(3,4,5)P3" . Biochem. J. 354 ( Pt 1): 73–8 . doi : 10.1042 / 0264-6021:3540073 . PMC 1221630. PMID 11171081 .
- Tu Y, Kucik DF, Wu C (2001). "Identificación y análisis cinético de la interacción entre Nck-2 y DOCK180" . FEBS Lett . 491 (3): 193– 9. Bibcode : 2001FEBSL.491..193T . doi : 10.1016/S0014-5793(01)02195-0 . PMID 11240126. S2CID 31372015 .
- Gu J, Sumida Y, Sanzen N, Sekiguchi K (2001). "La laminina-10/11 y la fibronectina regulan diferencialmente la activación de Rho y Rac dependiente de integrinas a través de la vía p130 (Cas) -CrkII-DOCK180" (PDF) . J. Biol. química . 276 (29): 27090– 7. doi : 10.1074/jbc.M102284200 . PMID 11369773 .
- Zhou Z, Caron E, Hartwieg E, et al. (2001). "La proteína CED-12 del dominio PH de C. elegans regula la reorganización del citoesqueleto a través de una vía de señalización de GTPasa Rho/Rac" . Dev. Cell . 1 (4): 477–89 . doi : 10.1016/S1534-5807(01)00058-2 . PMID 11703939 .
- Grimsley CM, Kinchen JM, Tosello-Trampont AC, et al. (2004). "Las proteínas Dock180 y ELMO1 cooperan para promover la migración celular dependiente de Rac conservada evolutivamente" ( PDF) . J. Biol. Chem . 279 (7): 6087–97 . doi : 10.1074/jbc.M307087200 . PMID 14638695. S2CID 2324987 .
- Wang X, Wu YC, Fadok VA, et al. (2003). "Ingestión de cadáveres celulares mediada por el receptor de fosfatidilserina de C. elegans a través de CED-5 y CED-12" ( PDF) . Science . 302 (5650): 1563– 6. Bibcode : 2003Sci...302.1563W . doi : 10.1126/science.1087641 . PMID 14645848. S2CID 25672278 .
Enlaces externos
- DOCK1+proteína,+humana en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- Información sobre DOCK180 con enlaces en el Portal de Migración Celular. Archivado el 11/12/2014 en Wayback Machine.
- Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q14185 (Proteína 1 dedicada a la citocinesis) en el PDBe-KB .
- Genes en el cromosoma 10 humano