La familia de proteínas ERM consta de tres proteínas estrechamente relacionadas , ezrin , [2] radixin [3] y moesin . [4] [5] Los tres parálogos , ezrin, radixin y moesin, están presentes en vertebrados, mientras que otras especies solo tienen un gen ERM. Por lo tanto, en los vertebrados, estos parálogos probablemente surgieron por duplicación de genes. [6]
Familia ezrin / radixin / moesin | ||||||||||
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![]() Estructura cristalográfica del dominio N-terminal de la moesina . [1] | ||||||||||
Identificadores | ||||||||||
Símbolo | ERM | |||||||||
Pfam | PF00769 | |||||||||
InterPro | IPR011259 | |||||||||
SCOP2 | 1ef1 / SCOPe / SUPFAM | |||||||||
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Las proteínas ERM están muy conservadas a lo largo de la evolución. Se observa más del 75% de identidad en los homólogos N-terminal y C-terminal de vertebrados (ezrin, radixin, moesin), Drosophila (dmoesin) y C. elegans (ERM-1). [7]
Estructura
Las moléculas ERM contienen los siguientes tres dominios : [5]
- Dominio globular N-terminal , también llamado dominio FERM ( Band 4.1 , ezrin , radixin , moesin ). El dominio FERM permite que las proteínas ERM interactúen con proteínas integrales de la membrana plasmática o proteínas de andamiaje localizadas debajo de la membrana plasmática. [6] El dominio FERM se compone de tres subdominios (F1, F2, F3) que se organizan como una hoja de trébol.
- dominio alfa-helicoidal extendido .
- dominio C-terminal cargado . Este dominio media la interacción con F-actina .
Ezrin, radixin y moesin también contienen una región de poli prolina entre los dominios helicoidal central y C-terminal.
Función
Las proteínas ERM entrecruzan los filamentos de actina con las membranas plasmáticas . Se localizan conjuntamente con CD44 en los sitios de interacción filamento de actina-membrana plasmática, asociándose con CD44 a través de sus dominios N-terminales y con filamentos de actina a través de sus dominios C-terminales. [5] [8]
La proteína ERM moesina se une directamente a los microtúbulos a través de su dominio FERM N-terminal in vitro y estabiliza los microtúbulos en la corteza celular in vivo . Esta interacción es necesaria para funciones específicas dependientes de ERM en la mitosis. [9]
Activación
Las proteínas ERM son proteínas altamente reguladas. Existen de dos formas: [6] [7]
- el dominio FERM puede interactuar con el sitio de unión de F-actina y esta interacción de cabeza a cola mantiene las proteínas ERM en una forma plegada; en este estado, las proteínas ERM son inactivas para el plegamiento que previene la unión de proteínas integral o la unión de actina.
- si esta interacción de la cabeza a la cola se interrumpe, las proteínas ERM se despliegan, lo que lleva a una conformación abierta y activa .
En las células de cultivo, las proteínas ERM exhiben principalmente la conformación plegada (alrededor del 80-85% [10] ).
El modelo actual para la activación de proteínas ERM es un mecanismo de dos pasos: [11]
- Primero, la interacción de fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato en la membrana plasmática induce una pre-apertura de la molécula ERM
- Entonces, una quinasa aún no identificada fosforila una treonina localizada en una región altamente conservada del dominio C-terminal. El fosfato estabilizará la apertura de la molécula.
Referencias
- ^ PDB : 1E5W ; Edwards SD, Keep NH (junio de 2001). "La estructura cristalina de 2,7 Å del dominio FERM activado de moesina: un análisis de los cambios estructurales en la activación". Bioquímica . 40 (24): 7061–8. doi : 10.1021 / bi010419h . PMID 11401550 .
- ^ Bretscher A (agosto de 1983). "Purificación de una proteína de 80.000 dalton que es un componente del citoesqueleto de microvellosidades aisladas y su localización en células no musculares" . J. Cell Biol . 97 (2): 425–32. doi : 10.1083 / jcb.97.2.425 . PMC 2112519 . PMID 6885906 .
- ^ Tsukita S, Hieda Y, Tsukita S (junio de 1989). "Una nueva proteína de remate terminal con púas de 82 kD (radixina) localizada en la unión adherente de célula a célula: purificación y caracterización" . J. Cell Biol . 108 (6): 2369–82. doi : 10.1083 / jcb.108.6.2369 . PMC 2115614 . PMID 2500445 .
- ^ Lankes W, Griesmacher A, Grünwald J, Schwartz-Albiez R, Keller R (mayo de 1988). "Una proteína de unión a heparina implicada en la inhibición de la proliferación de células de músculo liso" . Biochem. J . 251 (3): 831–42. doi : 10.1042 / bj2510831 . PMC 1149078 . PMID 3046603 .
- ^ a b c Tsukita S, Yonemura S, Tsukita S (febrero de 1997). "Proteínas ERM: regulación de la cabeza a la cola de la interacción actina-membrana plasmática". Trends Biochem. Sci . 22 (2): 53–8. doi : 10.1016 / S0968-0004 (96) 10071-2 . PMID 9048483 .
- ^ a b c Bretscher A, Edwards K, Fehon RG (agosto de 2002). "Proteínas ERM y merlin: integradores en la corteza celular". Nat Rev Mol Cell Biol . 3 (8): 586–99. doi : 10.1038 / nrm882 . PMID 12154370 . S2CID 26970178 .
- ^ a b Fiévet B, Louvard D, Arpin M (mayo de 2007). "Proteínas ERM en la organización y funciones de las células epiteliales" . Biochim Biophys Acta . 1773 (5): 653–60. doi : 10.1016 / j.bbamcr.2006.06.013 . PMID 16904765 .
- ^ Yonemura S, Hirao M, Doi Y, Takahashi N, Kondo T, Tsukita S, Tsukita S (febrero de 1998). "Las proteínas Ezrin / Radixin / Moesin (ERM) se unen a un grupo de aminoácidos cargados positivamente en el dominio citoplásmico de la membrana Juxta de CD44, CD43 e ICAM-2" . J. Cell Biol . 140 (4): 885–95. doi : 10.1083 / jcb.140.4.885 . PMC 2141743 . PMID 9472040 .
- ^ Solinet S, Mahmud K, Stewman SF, Ben El Kadhi K, Decelle B, Talje L, Ma A, Kwok BH, Carreno S (julio de 2013). "La proteína de unión a actina ERM Moesin se une y estabiliza los microtúbulos en la corteza celular" . J. Cell Biol . 202 (2): 251–60. doi : 10.1083 / jcb.201304052 . PMC 3718980 . PMID 23857773 .
- ^ Gautreau A, Louvard D, Arpin M (julio de 2000). "Los efectos morfogénicos de Ezrin requieren una transición inducida por fosforilación de oligómeros a monómeros en la membrana plasmática" . J. Cell Biol . 150 (1): 193-203. doi : 10.1083 / jcb.150.1.193 . PMC 2185562 . PMID 10893267 .
- ^ Fievet BT, Gautreau A, Roy C, Del Maestro L, Mangeat P, Louvard D, Arpin M (marzo de 2004). "La unión y fosforilación de fosfoinositidos actúan secuencialmente en el mecanismo de activación de ezrin" . J. Cell Biol . 164 (5): 653–9. doi : 10.1083 / jcb.200307032 . PMC 2172172 . PMID 14993232 .