VDAC2

La proteína 2 del canal aniónico dependiente de voltaje es una proteína que en humanos está codificada por el gen VDAC2 en el cromosoma 10. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Esta proteína es un canal aniónico dependiente de voltaje y comparte una alta homología estructural con las otras isoformas de VDAC. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} Los VDAC generalmente participan en la regulación del metabolismo celular , la apoptosis mitocondrial y la espermatogénesis. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} Además, VDAC2 participa en las contracciones cardíacas y la circulación pulmonar, lo que la implica en enfermedades cardiopulmonares. ^{[ 10 ] [ 11 ]} VDAC2 también media la respuesta inmune a la enfermedad infecciosa de la bolsa (EII). ^{[ 11 ]}

Las tres isoformas de VDAC en humanos están altamente conservadas, particularmente en lo que respecta a su estructura 3D. Las VDAC forman una estructura de barril β ancha, dentro de la cual reside el extremo N-terminal para cerrar parcialmente el poro. La secuencia de la isoforma VDAC2 contiene una gran cantidad de cisteínas, que permiten la formación de puentes disulfuro y, en última instancia, afectan la flexibilidad del barril β. Las VDAC también contienen una secuencia de direccionamiento mitocondrial para la translocación de la proteína a la membrana mitocondrial externa. ^{[ 14 ]} En particular, VDAC2 posee un extremo N-terminal 11 residuos más largo en comparación con las otras dos isoformas. ^{[ 9 ]}

VDAC2 pertenece a la familia de las porinas mitocondriales y se espera que comparta funciones biológicas similares con las otras isoformas de VDAC. Las VDAC generalmente participan en el metabolismo energético celular transportando ATP y otros iones pequeños y metabolitos a través de la membrana mitocondrial externa . ^{[ 10 ] [ 11 ]} En los cardiomiocitos de mamíferos, VDAC2 promueve el transporte mitocondrial de iones de calcio para impulsar las contracciones cardíacas. ^{[ 10 ]}

Además, los VDAC forman parte del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (MPTP) y, por lo tanto, facilitan la liberación de citocromo C, lo que conduce a la apoptosis. ^{[ 10 ] [ 15 ]} También se ha observado que los VDAC interactúan con proteínas pro- o antiapoptóticas, como las proteínas de la familia Bcl-2 y las quinasas, por lo que pueden contribuir a la apoptosis independientemente del MPTP. ^{[ 11 ] [ 13 ] [ 15 ]} El VDAC2 en particular ha demostrado un efecto protector en células que experimentan apoptosis mitocondrial, e incluso puede conferir protección durante el envejecimiento. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Además, las VDAc se han relacionado con la espermatogénesis, la maduración, la motilidad y la fertilización de los espermatozoides. ^{[ 13 ]} Aunque todas las isoformas de VDAC se expresan de forma ubicua, la VDAC2 se encuentra principalmente en la fibra densa externa (ODF) del espermatozoide, donde se hipotetiza que promueve el ensamblaje y mantenimiento adecuados de los flagelos espermáticos. ^{[ 18 ] [ 19 ]} También se localiza en la membrana acrosomal del espermatozoide, donde presuntamente media el transporte transmembrana de iones de calcio. ^{[ 20 ]}

La proteína VDAC2 pertenece a un grupo de canales de membrana mitocondrial involucrados en la translocación de nucleótidos de adenina a través de la membrana externa. Estos canales también pueden funcionar como un sitio de unión mitocondrial para la hexoquinasa y la glicerol quinasa . El VDAC es un constituyente importante en la señalización apoptótica y el estrés oxidativo , más notablemente como parte de la vía de muerte mitocondrial y la señalización de apoptosis de miocitos cardíacos. ^{[ 21 ]} La muerte celular programada es una vía genética y bioquímica distinta esencial para los metazoos. Una vía de muerte intacta es necesaria para el desarrollo embrionario exitoso y el mantenimiento de la homeostasis tisular normal. Se ha demostrado que la apoptosis está estrechamente entrelazada con otras vías celulares esenciales. La identificación de puntos de control críticos en la vía de muerte celular ha proporcionado conocimientos fundamentales para la biología básica, así como objetivos racionales para nuevas terapias. En procesos embriológicos normales , o durante lesiones celulares (como la lesión por isquemia-reperfusión durante ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares ) o durante el desarrollo y los procesos en el cáncer , una célula apoptótica experimenta cambios estructurales que incluyen contracción celular, formación de vesículas en la membrana plasmática, condensación nuclear y fragmentación del ADN y el núcleo . Esto es seguido por la fragmentación en cuerpos apoptóticos que son eliminados rápidamente por los fagocitos , previniendo así una respuesta inflamatoria . ^{[ 22 ]} Es un modo de muerte celular definido por cambios morfológicos, bioquímicos y moleculares característicos. Fue descrito por primera vez como una "necrosis por contracción", y luego este término fue reemplazado por apoptosis para enfatizar su papel opuesto a la mitosis en la cinética tisular. En etapas posteriores de la apoptosis, la célula entera se fragmenta, formando una serie de cuerpos apoptóticos delimitados por la membrana plasmática que contienen elementos nucleares y/o citoplasmáticos . La apariencia ultraestructural de la necrosis es bastante diferente; sus principales características son la hinchazón mitocondrial, la ruptura de la membrana plasmática y la desintegración celular. La apoptosis ocurre en muchos procesos fisiológicos y patológicos . Desempeña un papel importante durante el desarrollo embrionario como muerte celular programada y acompaña a diversos procesos involutivos normales, en los que actúa como mecanismo para eliminar células "no deseadas".

La proteína VDAC2 ha sido implicada en la cardioprotección contra la lesión por isquemia-reperfusión, como durante el preacondicionamiento isquémico del corazón. ^{[ 23 ]} Aunque se sabe que una gran liberación de especies reactivas de oxígeno (ROS) conduce al daño celular, una liberación moderada de ROS de las mitocondrias, que ocurre durante episodios cortos no letales de isquemia, puede desempeñar un papel desencadenante significativo en las vías de transducción de señales del preacondicionamiento isquémico que conducen a la reducción del daño celular. Incluso se ha observado que durante esta liberación de especies reactivas de oxígeno, VDAC2 juega un papel importante en la transducción de la vía de muerte celular mitocondrial regulando así la señalización apoptótica y la muerte celular.

La proteína VDAC2 se ha relacionado con la hipertensión pulmonar persistente del recién nacido (HPPRN), que causa la mayor parte de la morbilidad y mortalidad neonatal, debido a su papel como regulador principal de la óxido nítrico sintasa dependiente del endotelio (eNOS) en el endotelio pulmonar. Se ha atribuido a la eNOS la regulación de la actividad de la NOS en respuesta a estímulos fisiológicos, lo cual es vital para mantener la producción de NO y asegurar una correcta circulación sanguínea a los pulmones. En consecuencia, VDAC2 participa significativamente en la circulación pulmonar y podría convertirse en una diana terapéutica para el tratamiento de enfermedades como la hipertensión pulmonar. ^{[ 11 ]}

VDAC2 también podría desempeñar una función inmunitaria, ya que se ha planteado la hipótesis de que detecta e induce la apoptosis en células infectadas por el virus IBD. El IBD, el equivalente al VIH en aves, puede comprometer sus sistemas inmunitarios e incluso causar daño fatal al órgano linfoide. Estudios sobre este proceso indican que VDAC2 interactúa con la proteína viral V5 para mediar la muerte celular. ^{[ 13 ]}

Se ha demostrado que VDAC2 interactúa con:

• BAK ^{[ 13 ] [ 16 ]}
• Parkin ^{[ 24 ]}
• eNOS ^{[ 11 ]}

• Canal aniónico dependiente del voltaje

• VDAC2+proteína,+humana en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.