Cortactina


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Cortactin (de " cort ical actina proteína de unión") es un monómero de proteína se encuentra en el citoplasma de las células que pueden ser activadas por estímulos externos para promover la polimerización y reordenación de la actina del citoesqueleto , especialmente la corteza de actina alrededor de la periferia celular. [5] [6] Está presente en todos los tipos de células. Cuando se activa, reclutará proteínas del complejo Arp2 / 3 en los microfilamentos de actina existentes, facilitando y estabilizando los sitios de nucleación para la ramificación de la actina. La cortactina es importante para promover la formación de lamelipodios ,formación de invadopodia , migración celular y endocitosis .

Gene

En los seres humanos, la cortactina está codificada por el gen CTTN en el cromosoma 11. [7]

Estructura

La cortactina es un monómero delgado y alargado que consta de una región ácida amino-terminal (NTA); Segmentos de 37 residuos de largo que están altamente conservados entre las proteínas cortactin de todas las especies y se repiten hasta 6,5 ​​veces en tándem ("repeticiones cortactin"); una región rica en prolina; y un dominio SH3 . Esta estructura básica está altamente conservada entre todas las especies que expresan cortactina. [8]

Activación y vinculación

La cortactina se activa mediante fosforilación , por tirosina quinasas o serina / treonina quinasas , en respuesta a señales extracelulares como factores de crecimiento , sitios de adhesión o invasión patógena de la capa epitelial .

El dominio SH3 de ciertas tirosina quinasas, como el oncogén Src quinasa, se une a la región rica en prolina de cortactin y la fosforila en Tyr421, Tyr466 y Tyr482. Una vez activado de esta manera, puede unirse a la actina filamentosa ( F-actina ) con la cuarta de sus repeticiones de cortactina. [8] A medida que aumenta la concentración de cortactina fosforilada en regiones específicas dentro de la célula, cada uno de los monómeros comienza a reclutar un complejo Arp2 / 3 a F-actina. Se une a Arp2 / 3 con una secuencia de ácido aspártico-ácido aspártico-triptófano (DDW) en su región NTA, un motivo que se ve a menudo en otros factores promotores de la nucleación de actina (NPF). [9]

Ciertas serina / treonina quinasas, como ERK , pueden fosforilar cortactina en Ser405 y Ser418 en el dominio SH3. [8] Activado así, todavía se asocia con Arp2 / 3 y F-actina, pero también permitirá que otros NPF de actina, sobre todo N-WASp ( proteína del síndrome neuronal de Wiskott-Aldrich ), se unan al complejo también; cuando se fosforila por tirosina quinasas, se excluyen otros NPF. [10] La capacidad de estos otros NPF para unirse al complejo Arp2 / 3 mientras cortactin también está unido podría provenir de nuevas interacciones con el dominio SH3 de cortactin, que está en una conformación diferente cuando se fosforila por las quinasas Ser / Thr y, por lo tanto, puede ser más abierto. a las interacciones con otras NPF. [10]El hecho de que otros NPF se unan al complejo Arp2 / 3 al mismo tiempo que la cortactina puede mejorar la estabilidad del sitio de nucleación. [8]

Ubicación y función en la celda

La cortactina inactiva se difunde por todo el citoplasma, pero tras la fosforilación, la proteína comienza a apuntar a ciertas áreas de la célula. Las ramas de actina nucleadas Arp2 / 3 asistidas por cortactina son más prominentes en la corteza de actina, alrededor de la periferia de la célula. [11] Un monómero de cortactina fosforilado se une, activa y estabiliza un complejo Arp2 / 3 en F-actina preexistente, que proporciona un sitio de nucleación para que se forme una nueva rama de actina a partir del filamento "madre". Las ramas formadas a partir de sitios de nucleación asistidos por cortactina son muy estables; Se ha demostrado que cortactin inhibe la desramificación. [11] Por lo tanto, se promueve la polimerización y ramificación de actina en áreas de la célula donde se localiza cortactina.

La cortactina es muy activa en las lamelipodias, protuberancias de la membrana celular formadas por polimerización de actina y caminadoras que impulsan a la célula a lo largo de una superficie mientras migra hacia algún objetivo. [12]

La cortactina actúa como un vínculo entre las señales extracelulares y la "dirección" lamelipodial. Cuando un receptor tirosina quinasa en la membrana celular se une a un sitio de adhesión, por ejemplo, cortactina será fosforilada localmente en el área de unión, activará y reclutará Arp2 / 3 a la corteza de actina en esa región, y así estimulará la polimerización de actina cortical y movimiento de la celda en esa dirección. Los macrófagos , células inmunes altamente móviles que engullen los restos celulares y los patógenos , son propulsados ​​por lamellipodia e identifican / migran hacia un objetivo mediante quimiotaxis ; por tanto, la cortactina también debe ser activada por quinasas receptoras que captan una gran variedad de señales químicas. [12]

Los estudios han implicado a la cortactina tanto en la endocitosis mediada por clatrina [13] como en la endocitosis independiente de clatrina. [14] En ambos tipos de endocitosis, se sabe desde hace mucho tiempo que la actina se localiza en los sitios de invaginación de vesículas y es una parte vital de la vía endocítica, pero los mecanismos reales por los que la actina facilita la endocitosis aún no están claros. Sin embargo, recientemente se ha descubierto que la dinamina , la proteína responsable de romper la yema vesicular recién formada del interior de la membrana plasmática, puede asociarse con el dominio SH3 de cortactin. Dado que la cortactina recluta los complejos Arp2 / 3 que conducen a la polimerización de la actina, esto sugiere que puede desempeñar un papel importante en la vinculación de la formación de vesículas con las funciones aún desconocidas que tiene la actina en la endocitosis. [15]

Significación clínica

Se ha descubierto que la amplificación de los genes que codifican la cortactina (en humanos, EMS1) ocurre en ciertos tumores . La sobreexpresión de cortactin puede dar lugar a lamelipodia de gran actividad en las células tumorales, denominada "invadopodia". Estas células son especialmente invasivas y migratorias, lo que las hace muy peligrosas, ya que pueden propagar fácilmente el cáncer por todo el cuerpo hacia otros tejidos. [dieciséis]

Interacciones

Se ha demostrado que la cortactina interactúa con:

  • ACTR3 [17] [18]
  • ARPC2 , [17]
  • CTNND1 , [19]
  • FER , [20]
  • KCNA2 , [21]
  • SHANK2 , [22]
  • WASL , [23] y
  • WIPF1 . [24]

Ver también

  • actina
  • gelsolina
  • transferrina
  • villin

Referencias

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Otras lecturas

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enlaces externos

  • Cortactina en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
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