Glicosilfosfatidilinositol
El glicosilfosfatidilinositol ( pronunciación ( ayuda · info ) ) o glicofosfatidilinositol , o GPI en resumen, es un fosfoglicérido que se puede unir al extremo C de una proteína durante la modificación postraduccional . Las proteínas ancladas a GPI resultantes desempeñan funciones clave en una amplia variedad de procesos biológicos. [1] GPI se compone de un grupo de fosfatidilinositol enlazado a través de un enlazador que contiene carbohidratos ( glucosamina y manosa
unido glucosídicamente al residuo de inositol ) y a través de un puente de fosfato de etanolamina (EtNP) al aminoácido C-terminal de una proteína madura. Los dos ácidos grasos dentro del grupo hidrofóbico fosfatidil-inositol anclan la proteína a la membrana celular .
Las proteínas glicosiladas (ancladas a GPI) contienen una secuencia de señal , lo que las dirige al retículo endoplásmico (RE). La proteína se inserta cotraduccionalmente en la membrana del ER a través de un translocón y se une a la membrana del ER por su terminal C hidrofóbico; la mayor parte de la proteína se extiende hacia la luz del RE. La secuencia hidrofóbica C-terminal luego se escinde y se reemplaza por el ancla GPI. A medida que la proteína se procesa a través de la vía secretora , se transfiere a través de vesículas al aparato de Golgi y finalmente a la membrana plasmática, donde permanece adherida a una lámina de la membrana celular . Desde la glipiaciónes el único medio de unión de dichas proteínas a la membrana, la escisión del grupo por fosfolipasas dará como resultado la liberación controlada de la proteína de la membrana. Este último mecanismo se utiliza in vitro ; es decir, las proteínas de membrana liberadas de las membranas en ensayos enzimáticos son proteínas glipadas.
La fosfolipasa C (PLC) es una enzima conocida por romper el enlace fosfoglicerol que se encuentra en las proteínas ancladas a GPI. El tratamiento con PLC provocará la liberación de proteínas unidas a GPI desde la membrana celular externa. Se sabe que el marcador de células T Thy-1 y la acetilcolinesterasa , así como las fosfatasas alcalinas tanto intestinales como placentarias , están ligadas a GPI y se liberan mediante el tratamiento con PLC. Se cree que las proteínas unidas a GPI se ubican preferentemente en balsas lipídicas , lo que sugiere un alto nivel de organización dentro de los microdominios de la membrana plasmática.
Los defectos en la síntesis del ancla GPI ocurren en enfermedades raras adquiridas como la hemoglobinuria paroxística nocturna (PNH) y enfermedades congénitas como la hiperfosfatasia con síndrome de retraso mental (HPMRS). En la PNH, un defecto somático en las células madre de la sangre, que se requiere para la síntesis de GPI, da como resultado un enlace GPI defectuoso del factor acelerador de descomposición (DAF) y CD59 en los glóbulos rojos . La causa más común de PNH son las mutaciones somáticas en el gen PIGA del cromosoma X. Sin embargo, también se informó un caso de PNH con una mutación de la línea germinal en el gen autosómico PIGT y un segundo golpe somático adquirido. [2]Sin estas proteínas unidas a la superficie celular, el sistema del complemento puede lisar la célula y se destruyen grandes cantidades de glóbulos rojos, lo que lleva a la hemoglobinuria . Para pacientes con HPMRS, se han informado mutaciones causantes de enfermedades en los genes PIGV, PIGO, PGAP2 y PGAP3.
Las glicoproteínas de superficie variable del protozoo Trypanosoma brucei de la enfermedad del sueño se unen a la membrana plasmática a través de un anclaje GPI. [3]