Proteína rica en cisteína

Las proteínas ricas en cisteína (también péptido rico en cisteína, CRP, péptido rico en disulfuro) son proteínas pequeñas que contienen una gran cantidad de cisteínas . Estas cisteínas se entrecruzan para formar enlaces disulfuro o se unen a iones metálicos mediante quelación , estabilizando la estructura terciaria de la proteína . ^{[1] [2] [3] Las} PCR incluyen una señal de péptido de secreción altamente conservada en el extremo N-terminal y una región rica en cisteína en el extremo C-terminal. ^[4]

Estructura

Ejemplo CRP de unión a metales : una metalotioneína unida a iones zinc . Cisteínas en amarillo, zinc en violeta. ( PDB : 1JJD )

Disulfuros

En un ambiente oxidante, las cisteínas se entrecruzan para formar enlaces disulfuro . Los CRP que los forman normalmente tienen un número par de cisteínas. ^[5]

Encuadernación de metal

Las cisteínas pueden coordinar uno o más iones metálicos formando un complejo de quelación a su alrededor. ^[6]

Funciones en plantas

Las CRP son numerosas en plantas, con 756 genes que codifican CRP en el genoma de Arabidopsis thaliana . ^[7] Varios CRP se unen a receptores conocidos, ^[8] pero la mayoría de los mecanismos de señalización de CRP y las interacciones de proteínas no están caracterizados. Los CRP caracterizados funcionan como señales intercelulares de corto alcance durante procesos como la defensa de las plantas, la simbiosis bacteriana, el patrón estomático, la fertilización, el desarrollo de tejido vegetativo y el desarrollo de semillas. ^[4]

Muchos CRP funcionan en la defensa de las plantas. Las defensinas , una clase principal de PCR con un motivo de ocho cisteínas que forman cuatro puentes disulfuro , ^[9] están involucradas en la respuesta de patógenos. ^[4] Otros CRP antimicrobianos putativos incluyen proteínas de transferencia de lípidos , tioninas , nudosas, heveínas y serpientes. Además, algunos CRP tienen funciones alergénicas, inhibidoras de la ɑ-amilasa o inhibidoras de la proteasa que disuaden a los herbívoros. ^[9]

En la reproducción de plantas, los CRP están involucrados en el crecimiento y la guía del tubo polínico ^[10] y en el patrón embrionario temprano, ^[11] además de otras funciones. Entre los que participan en la atracción del tubo polínico se encuentran los LURE, un grupo de atrayentes del tubo polínico ovular en Arabidopsis thaliana y Torenia fournieri ^[12] que atraen preferentemente polen conespecífico, ^[10] y STIG1, una PCR expresada en el estigma de Solanum lycopersicum que interactúa con el receptor PRK2 específico del polen. ^[8]En el desarrollo temprano del embrión, los CRP como ESF1 son necesarios para el desarrollo del suspensor y la morfología normal de la semilla. ^[11]

Referencias

1. Cheek S, Krishna SS, Grishin NV (mayo de 2006). "Clasificación estructural de dominios de proteínas pequeñas, ricas en disulfuro". Revista de Biología Molecular . 359 (1): 215–37. doi : 10.1016 / j.jmb.2006.03.017 . PMID  16618491 .
2. Arolas JL, Aviles FX, Chang JY, Ventura S (mayo de 2006). "Plegado de pequeñas proteínas ricas en disulfuro: aclarando el rompecabezas" . Tendencias en Ciencias Bioquímicas . 31 (5): 292-301. doi : 10.1016 / j.tibs.2006.03.005 . PMID 16600598 . 
3. Metalotioneínas y quelantes relacionados . Sigel, Astrid., Sigel, Helmut., Sigel, Roland KO Cambridge: Royal Society of Chemistry. 2009. ISBN 978-1-84755-953-1. OCLC  429670531 .
4. Marshall E, Costa LM, Gutierrez-Marcos J ​​(marzo de 2011). "Los péptidos ricos en cisteína (CRP) median diversos aspectos de la comunicación célula-célula en la reproducción y el desarrollo de las plantas". Revista de botánica experimental . 62 (5): 1677–86. doi : 10.1093 / jxb / err002 . PMID 21317212 . 
5. Lavergne, Vincent; J. Taft, Ryan; F. Alewood, Paul (1 de agosto de 2012). "Mini-proteínas ricas en cisteína en biología humana" . Temas de actualidad en química medicinal . 12 (14): 1514-1533. doi : 10.2174 / 156802612802652411 . ISSN 1568-0266 . 
6. Maret, Wolfgang (1 de mayo de 2008). "Biología redox de metalotioneína en las funciones citoprotectoras y citotóxicas del zinc" . Gerontología experimental . Zinc y envejecimiento (Proyecto ZINCAGE). 43 (5): 363–369. doi : 10.1016 / j.exger.2007.11.005 . ISSN 0531-5565 . 
7. Huang Q, Dresselhaus T, Gu H, Qu LJ (junio de 2015). "Papel activo de pequeños péptidos en la reproducción de Arabidopsis: evidencia de expresión". Revista de Biología Vegetal Integrativa . 57 (6): 518-21. doi : 10.1111 / jipb.12356 . PMID 25828584 . 
8. Huang WJ, Liu HK, McCormick S, Tang WH (junio de 2014). "Tomate Pistil Factor STIG1 promueve in vivo el crecimiento del tubo de polen mediante la unión a fosfatidilinositol 3-fosfato y el dominio extracelular del receptor de polen quinasa LePRK2" . La célula vegetal . 26 (6): 2505-2523. doi : 10.1105 / tpc.114.123281 . PMC 4114948 . PMID 24938288 .  
9. Silverstein KA, Moskal WA, Wu HC, Underwood BA, Graham MA, Town CD, VandenBosch KA (julio de 2007). "Los péptidos pequeños ricos en cisteína que se asemejan a los péptidos antimicrobianos no se han predicho en las plantas" . The Plant Journal . 51 (2): 262–80. doi : 10.1111 / j.1365-313X.2007.03136.x . PMID 17565583 . 
10. Zhong S, Liu M, Wang Z, Huang Q, Hou S, Xu YC, et al. (Mayo de 2019). "Arabidopsis" . Ciencia . 364 (6443): eaau9564. doi : 10.1126 / science.aau9564 . PMC 7184628 . PMID 31147494 .  
11. Costa LM, Marshall E, Tesfaye M, Silverstein KA, Mori M, Umetsu Y, et al. (Abril de 2014). "Los péptidos derivados de células centrales regulan el patrón de embriones tempranos en plantas con flores". Ciencia . 344 (6180): 168–72. Código bibliográfico : 2014Sci ... 344..168C . doi : 10.1126 / science.1243005 . PMID 24723605 . S2CID 3234638 .  
12. Kanaoka MM, Higashiyama T (diciembre de 2015). "Señalización de péptidos en la guía del tubo polínico" . Opinión actual en biología vegetal . 28 : 127–36. doi : 10.1016 / j.pbi.2015.10.006 . PMID 26580200 .