Piezo-type mechanosensitive ion channel component 2 is a protein that in humans is encoded by the PIEZO2gene.[5] The PIEZO2 protein has a role in mechanotransduction. Mechanical activation of the channel leads to depolarization of the plasma membrane or activation of secondary messenger cascades. PIEZO2 was cloned in 2010 after its homolog, PIEZO1, was identified using small interfering RNAs of candidate genes for mechanically activated ion channels in mouse neurons.[6] It has a homotrimeric structure, with three blades curving into a nano-dome, with a diameter of 28 nanometers (nm).[7] 'Piezo' comes from the Greek 'piesi,' meaning 'pressure.'
Structure

Las proteínas piezo son grandes proteínas transmembrana conservadas entre varias especies, pero no tienen similitud de secuencia conocida con ninguna otra clase de proteínas. Las proteínas piezo contienen alrededor de 2500-2800 aminoácidos dependiendo de la especie. [ 8 ] La estructura de las proteínas piezo se ha determinado usando criomicroscopía electrónica . Tienen una estructura homotrimérica similar a una hélice compuesta por tres aspas curvadas en una nanocúpula con un diámetro de 28 nm y una altura axial de 17 nm. [ 7 ] [ 9 ] Los tres monómeros se encuentran en el centro para formar un poro conductor de iones a través de la membrana. [ 10 ] Un dominio similar a una tapa se encuentra en el lado extracelular del poro y puede jugar un papel en la regulación del flujo de iones. [ 9 ] Cada monómero de PIEZO2 tiene 38 dominios transmembrana, lo que es la mayor cantidad para cualquier proteína conocida en humanos. [ 10 ] 36 de estos dominios se encuentran en la hoja y cada cuatro forman una estructura repetida llamada unidad helicoidal transmembrana o repetición piezo. [ 9 ] Las hojas forman una forma de nanocúpula que deforma la curvatura local de la membrana. Bajo la tensión lateral de los lípidos y los cambios en la curvatura local de la membrana, la cúpula puede aplanarse reversiblemente, que es como se propone que detecta estímulos mecánicos. [ 9 ] [ 10 ] Un bucle intracelular de 540 aminoácidos contiene los dominios de pestillo, gancho y viga de PIEZO2. [ 7 ] El dominio de viga tiene 9 nm de longitud y conecta las hojas con la región del poro central cerca de la región de anclaje. [ 9 ]
Función
Función molecular
PIEZO2 es un canal catiónico activado mecánicamente. PIEZO2 produce una corriente excitatoria mediante la conducción no selectiva de cationes a través del poro central, con una ligera preferencia por el calcio . La entrada de cationes despolariza la membrana plasmática y puede activar cascadas de mensajeros secundarios. [ 10 ] Las corrientes mediadas por PIEZO2 responden tanto a estímulos de presión como de estiramiento, según lo medido por electrofisiología de patch clamp . [ 11 ] Los canales PIEZO2 se inactivan más rápido que los canales PIEZO1 y pueden inactivarse bajo un estímulo mecánico continuo. [ 8 ] PIEZO2 tiene una conductancia de canal único entre 20 y 30 picosiemens . [ 8 ]
Función fisiológica
PIEZO2 has been implicated in a variety of physiological mechanoreceptive functions including touch, proprioception, nociception, and interoception.[10][12] PIEZO2 is expressed in sensory tissue such as sensory ganglia and epithelial cells in the bladder, colon, lungs, and stomach.[6][10] For example, PIEZO2 is found in cell types that respond to physical touch, such as Merkel cells,[11] and is thought to regulate light touch response.[13] In the gastrointestinal tract, PIEZO2 is expressed in enteroendocrine cells, where it can signal intestinal stretch and is involved in the release of neurotransmitters and hormones. PIEZO2 is expressed in the neuroepithelial cells of the lungs where it can sense the pressure in the respiratory tract and play a role in the regulation of breathing. In the urinary system, PIEZO2 is the primary mechanoreceptor for innervation of the bladder at low pressures. Along with PIEZO1, PIEZO2 plays a role regulating blood pressure through the baroreflex.[10] It also plays role in skeletal and cartilage development and homeostasis, such as by detecting compression of chondrocytes.[14]
Pathology
- Gain-of-function mutations in the mechanically activated ion channel PIEZO2 cause a subtype of Distal Arthrogryposis.[15]
- Mice without PIEZO2 in their proprioceptive neurons show uncoordinated body movements, indicating that PIEZO2 plays a role in mammalian proprioception.[16]
- PIEZO2 mutations link Gordon syndrome (distal arthrogryposis type 3), Marden-Walker syndrome and Arthrogryposis (Distal Arthrogryposis Type 5).[17]
- Loss of function mutations result in severe loss of proprioception, insensitivity to touch and vibration, perinatal respiratory distress, and motor and skeletal abnormalities.[10][16]
See also
References
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Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .
- Genes en el cromosoma 18 humano