La polifosfoinositido fosfatasa también conocida como fosfatidilinositol 3,5-bisfosfato 5-fosfatasa o proteína 3 que contiene el dominio SAC (Sac3) es una enzima que en humanos está codificada por el gen FIG4 . [5] La figura 4 es una abreviatura de gen inducido por factor. [6]
La proteína Sac3 pertenece a una familia de fosfoinositido fosfatasas humanas que contienen un dominio de homología Sac1. El dominio de la fosfatasa Sac1 abarca aproximadamente 400 aminoácidos y consta de siete motivos conservados. Alberga la secuencia catalítica característica CX5R (T / S) que también se encuentra en otras tirosina fosfatasas de lípidos y proteínas. [7] La proteína fundadora, que contiene este dominio conservado evolutivamente, ha sido el primer producto genético aislado en una pantalla de supresores de mutaciones de ACtin en levaduras y, por lo tanto, se llamó Sac1. [8] Hay 5 genes humanos que contienen un dominio Sac1. Tres de estos genes (símbolos genéticos SACM1L , INPP5F y FIG4) albergan un solo dominio Sac1. [9] En los otros dos genes, la sinaptojanina1 y 2, el dominio Sac1 coexiste con otro dominio de fosfoinositido fosfatasa, y ambos dominios soportan la hidrólisis de fosfato. [10] [11] [12] En los seres humanos, el gen FIG4 se localiza en el cromosoma 6 y codifica una proteína Sac3 de 907 aminoácidos. [13] Sac3 se caracteriza por ser una proteína de 97 kDa generalizada que, en ensayos in vitro, muestra actividad fosfatasa hacia un rango de fosfoinosítidos 5'-fosforilados. [14] [15] Sac3 forma un heterooligómero con ArPIKfyve (símbolo del gen, VAC14 ) y este complejo binario se asocia con la fosfoinositida quinasa PIKFYVEen un complejo PAS ternario (de las primeras letras de PIKfyve-ArPIKfyve-Sac3), que se requiere para mantener la dinámica adecuada de la membrana endosomal. [16] [17] Esta asociación física única de dos enzimas con funciones opuestas conduce a la activación de la fosfoinositida quinasa PIKfyve y aumenta la producción de PtdIns (3,5) P2 y PtdIns5P catalizados por PIKfyve. Sac3 es activo como fosfatasa en el complejo triple y es responsable de convertir PtdIns (3,5) P2 a PtdIns3P. [16] [17] La función del complejo PAS es fundamental para la vida, porque la eliminación de cada uno de los 3 genes que codifican la proteína PIKfyve, ArPIKfyve o Sac3 causa letalidad embrionaria temprana, [18] perinatal, [19] o juvenil temprana [20 ]en ratones. La proteína Sac3 expresada ectópicamente tiene una vida media muy corta de sólo ~ 18 min debido a la rápida degradación en el proteasoma . La coexpresión de ArPIKfyve prolonga notablemente la vida media de Sac3, mientras que la eliminación de ArPIKfyve mediada por ARNip reduce profundamente los niveles de Sac3. Por lo tanto, los niveles celulares de Sac3 dependen críticamente de la interacción física de Sac3 con ArPIKfyve. [16] [21] La parte C-terminal de Sac3 es esencial para esta interacción. [17] El tratamiento con insulina de los adipocitos 3T3L1 inhibe la actividad de la fosfatasa Sac3 medida in vitro. Pequeña caída mediada por ARN de interferencia de Sac3 endógeno en ~ 60%, lo que resulta en una elevación leve pero significativa de PtdIns (3,5) P2 en adipocitos 3T3L1, aumenta GLUT4translocación y captación de glucosa en respuesta a la insulina. Por el contrario, la expresión ectópica de Sac3, pero no la de un mutante puntual deficiente en fosfatasa, disminuye la abundancia de la membrana plasmática de GLUT4 en respuesta a la insulina. Por tanto, Sac3 es una lípido fosfatasa sensible a la insulina cuya regulación a la baja mejora la respuesta a la insulina. [22]