Los glipicanos constituyen una de las dos familias principales de proteoglicanos de sulfato de heparán , siendo la otra familia principal los sindecanos . Se han identificado seis glipicanos en mamíferos, y se denominan GPC1 a GPC6 . En Drosophila se han identificado dos glypicans, y estos se conocen como dally (división anormalmente retrasada) y tipo dally. Se ha identificado un glipicano en C. elegans . [1] Los glipicanos parecen desempeñar un papel vital en la morfogénesis del desarrollo y se han sugerido como reguladores de las vías de señalización de las células Wnt y Hedgehog .. Además, se han sugerido como reguladores del factor de crecimiento de fibroblastos y la señalización de proteínas morfogénicas óseas. [2]
Si bien se han identificado seis glypicans en mamíferos, varias características siguen siendo consistentes entre estas diferentes proteínas. En primer lugar, la proteína central de todos los glipicanos tiene un tamaño similar, oscilando aproximadamente entre 60 y 70 kDa. [3] Además, en términos de secuencia de aminoácidos, se conserva la ubicación de catorce residuos de cisteína; sin embargo, los investigadores describen que los glipicanos tienen una similitud moderada en la secuencia de aminoácidos en general. [1] Sin embargo, se cree que los catorce residuos de cisteína conservados juegan un papel vital en la determinación de la forma tridimensional, lo que sugiere la existencia de una estructura tridimensional muy similar. [3] En general, GPC3 y GPC5tienen estructuras primarias muy similares con un 43% de similitud de secuencia. Por otro lado, GPC1, GPC2 , GPC4 y GPC6 tienen entre un 35% y un 63% de similitud de secuencia. Por lo tanto, GPC3 y GPC5 a menudo se denominan una subfamilia de glipicanos, y GPC1, GPC2, GPC4 y GPC6 constituyen el otro grupo. [1] Entre las subfamilias de glypicans, hay aproximadamente un 25% de similitud de secuencia. [2] Además, la secuencia de aminoácidos y la estructura de cada glipicano están bien conservadas entre especies; todos los glypicans vertebrados son más del 90% similares independientemente de la especie. [1]
Para todos los miembros de la familia de los glipicanos, el extremo C de la proteína se une a la membrana celular de forma covalente a través de un ancla de glicosilfosfatidilinositol (GPI). Para permitir la adición del ancla GPI, los glipicanos tienen un dominio hidrófobo en el extremo C de la proteína. Dentro de los 50 aminoácidos de este anclaje GPI, las cadenas de sulfato de heparán se unen al núcleo de la proteína. Por lo tanto, a diferencia de los sindecanos, las cadenas de glicosaminoglicanos de sulfato de heparán unidas a los glipicanos están ubicadas bastante cerca de la membrana celular. [3] Todos los glipicanos que se encuentran en los vertebrados, Drosophila y C. elegans tienen una secuencia de señal N-terminal. [1]
Los glipicanos están involucrados críticamente en la morfogénesis del desarrollo y han sido implicados como reguladores en varias vías de señalización celular. [1] Estos incluyen las vías de señalización Wnt y Hedgehog , así como la señalización de factores de crecimiento de fibroblastos y proteínas morfogénicas óseas. Los procesos de regulación realizados por los glipicanos pueden estimular o inhibir procesos celulares específicos. [2]Los mecanismos por los cuales los glipicanos regulan las vías celulares no están del todo claros. Un mecanismo comúnmente propuesto sugiere que los glipicanos se comportan como correceptores que se unen tanto al ligando como al receptor. Wnt reconoce una estructura de heparán sulfato en GPC3, que contiene IdoA2S y GlcNS6S, y que la 3-O-sulfatación en GlcNS6S3S mejora la unión de Wnt al heparán sulfato glipicano. [4] Se identificó un dominio rico en cisteína en el lóbulo N de GPC3 para formar un surco hidrofóbico de unión a Wnt que incluye fenilalanina-41 que interactúa con Wnt. [5] Los glipicanos se expresan en diferentes cantidades según el tejido, y también se expresan en diferentes grados durante las diferentes etapas de desarrollo. [6]Los mutantes de Drosophila Dally tienen alas, antenas, genitales y desarrollo cerebral irregulares. [2]