La quinasa de cadena ligera de miosina también conocida como MYLK o MLCK es una proteína quinasa específica de serina / treonina que fosforila una cadena ligera de miosina específica , a saber, la cadena ligera reguladora de miosina II . [3]
Cinasa de cadena ligera de miosina , músculo liso | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||
Símbolo | MYLK | |||||
Gen NCBI | 4638 | |||||
HGNC | 7590 | |||||
OMIM | 600922 | |||||
RefSeq | NM_053025 | |||||
UniProt | Q15746 | |||||
Otros datos | ||||||
Número CE | 2.7.11.18 | |||||
Lugar | Chr. 3 qcen-q21 | |||||
|
miosina cinasa de cadena ligera 2, músculo esquelético | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||
Símbolo | MYLK2 | |||||
Gen NCBI | 85366 | |||||
HGNC | 16243 | |||||
OMIM | 606566 | |||||
RefSeq | NM_033118 | |||||
UniProt | Q9H1R3 | |||||
Otros datos | ||||||
Lugar | Chr. 20 q13.31 | |||||
|
miosina cinasa de cadena ligera 3 , cardíaca | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||
Símbolo | MYLK3 | |||||
Gen NCBI | 91807 | |||||
HGNC | 29826 | |||||
OMIM | 612147 | |||||
RefSeq | NM_182493 | |||||
UniProt | Q32MK0 | |||||
Otros datos | ||||||
Lugar | Chr. 16 q11.2 | |||||
|
Quinasa de cadena ligera de miosina humana | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||
Símbolo | MYLK4 | |||||
Gen NCBI | 340156 | |||||
HGNC | 27972 | |||||
RefSeq | NM_001012418 | |||||
UniProt | Q86YV6 | |||||
|
Características estructurales generales
Si bien existen numerosos dominios diferentes según el tipo de célula, existen varios dominios característicos comunes entre todas las isoformas de MYLK. Las MYLK contienen un dominio central catalítico con un dominio de unión a ATP. A ambos lados del núcleo catalítico se encuentran los sitios de unión del ion calcio / calmodulina. La unión del ion calcio a este dominio aumenta la afinidad de la unión de MYLK a la cadena ligera de miosina. Este dominio de unión a miosina se encuentra en el extremo C-Terminal de la quinasa. En el otro lado de la quinasa en el extremo N-Terminal, se encuentra el dominio de unión a actina, que permite que MYLK forme interacciones con los filamentos de actina, manteniéndolo en su lugar. [4] [5]
Isoformas
Existen cuatro isoformas de MYLK diferentes: [6]
Función
Estas enzimas son importantes en el mecanismo de contracción del músculo . Una vez que hay un influjo de cationes de calcio (Ca 2+ ) en el músculo, ya sea desde el retículo sarcoplásmico o desde el espacio extracelular , puede comenzar la contracción de las fibras musculares lisas. Primero, el calcio se unirá a la calmodulina . [7] Después de la entrada de iones de calcio y la unión a calmodulina, pp60 SRC (una proteína quinasa) causa un cambio conformacional en MYLK, activándolo y dando como resultado un aumento en la fosforilación de la cadena ligera de miosina en el residuo de serina 19. La fosforilación de MLC permitirá que el puente cruzado de miosina se una al filamento de actina y permitirá que comience la contracción (a través del ciclo del puente cruzado ). Dado que el músculo liso no contiene un complejo de troponina , como lo hace el músculo estriado , este mecanismo es la vía principal para regular la contracción del músculo liso. La reducción de la concentración de calcio intracelular inactiva la MLCK pero no detiene la contracción del músculo liso, ya que la cadena ligera de miosina se ha modificado físicamente mediante fosforilación (y no mediante la actividad de ATPasa). Para detener la contracción del músculo liso, este cambio debe revertirse. La desfosforilación de la cadena ligera de miosina (y la posterior terminación de la contracción muscular) se produce mediante la actividad de una segunda enzima conocida como fosfatasa de cadena ligera de miosina (MLCP). [8]
Reguladores aguas arriba
La proteína quinasa C y la ROC quinasa participan en la regulación de la ingesta de iones de calcio; estos iones de calcio, a su vez, estimulan un MYLK, forzando una contracción. [9] La Rho quinasa también modula la actividad de MYLK regulando negativamente la actividad de la proteína homóloga de MYLK: Fosfatasa de cadena ligera de miosina (MYLP). [10] Además de la regulación a la baja de MYLK, ROCK fortalece indirectamente la contracción de actina / miosina mediante la inhibición de Cofilin, una proteína que despolimeriza las fibras de estrés de actina. [11] Similar a ROCK, la proteína quinasa C regula MYLK a través de la proteína CPI-17, que regula negativamente MYLP. [12]
Mutaciones y enfermedades resultantes
Se ha descubierto que algunos trastornos pulmonares surgen debido a la incapacidad de MYLK para funcionar correctamente en las células pulmonares. La sobreactividad en MYLK crea un desequilibrio en las fuerzas mecánicas entre las células de tejido endotelial y pulmonar adyacentes . Un desequilibrio puede resultar en un síndrome de dificultad respiratoria aguda , en el que el líquido puede pasar a los alvéolos. [13] Dentro de las células, MYLK proporciona una fuerza de tracción hacia adentro, fosforilando la cadena ligera de miosina y provocando una contracción del complejo de fibras de estrés de miosina / actina. Por el contrario, la adhesión célula a célula a través de uniones estrechas y adherentes , junto con el anclaje a la matriz extracelular (MEC) a través de integrinas y proteínas de adhesión focal, da como resultado una fuerza de tracción hacia afuera. La cadena ligera de miosina tira de la fibra de tensión de actina unida a la cadherina, resistiendo la fuerza de la cadherina de la célula adyacente . Sin embargo, cuando la fuerza de tracción hacia adentro de la fibra de tensión de actina se vuelve mayor que la fuerza de tracción hacia afuera de las moléculas de adhesión celular debido a una MYLK hiperactiva, los tejidos pueden separarse ligeramente y tener fugas, lo que lleva al paso de líquido a los pulmones. [14]
Otra fuente de trastornos del músculo liso como isquemia-reperfusión , hipertensión y arteriopatía coronaria surge cuando las mutaciones en la proteína quinasa C (PKC) provocan una inhibición excesiva de MYLP, que contrarresta la actividad de MYLK al desfosforilar la cadena ligera de miosina. Debido a que la cadena ligera de miosina no tiene una propiedad inherente de escisión de fosfato sobre la PKC activa, evita la desfosforilación de la proteína ligera de miosina dejándola en la conformación activada, provocando un aumento en la contracción del músculo liso. [12]
Ver también
- proteína quinasa A
Referencias
- ^ Radu, L .; Assairi, L .; Blouquit, Y .; Durand, D .; Miron, S .; Charbonnier, JB; Craescu, CT (2011). "Banco de datos de proteínas RCSB - Resumen de estructura para 3KF9 - Estructura cristalina del complejo SdCen / skMLCK" . Para ser publicado . doi : 10.2210 / pdb3kf9 / pdb .
- ^ Muniz, CCI; Mahajan, P .; Rellos, P .; Fedorov, O .; Shrestha, B .; Wang, J .; Elkins, JM; Daga, N .; Amartillar, R .; Chaikuad, A .; Krojer, T .; Ugochukwu, E .; Yue, W .; von Delft, F .; Arrowsmith, CH; Edwards, AM; Weigelt, J .; Bountra, C .; Gileadi, O .; Knapp, S. (2010). "Banco de datos de proteínas RCSB - Resumen de estructura para 2X4F - La estructura cristalina de la quinasa de cadena ligera de miosina humana Loc340156" . Para ser publicado . doi : 10.2210 / pdb2x4f / pdb .
- ^ Gao Y, Ye LH, Kishi H, Okagaki T, Samizo K, Nakamura A, Kohama K (junio de 2001). "Cinasa de cadena ligera de miosina como una proteína reguladora multifuncional de la contracción del músculo liso" . IUBMB Life . 51 (6): 337–44. doi : 10.1080 / 152165401753366087 . PMID 11758800 . S2CID 46180993 .
- ^ Khapchaev AY, vicepresidente de Shirinsky (diciembre de 2016). "Cinasa de cadena ligera de miosina MYLK1: anatomía, interacciones, funciones y regulación". Bioquímica. Biokhimiia . 81 (13): 1676–1697. doi : 10.1134 / S000629791613006X . PMID 28260490 . S2CID 11424747 .
- ^ Stull JT, Lin PJ, Krueger JK, Trewhella J, Zhi G (diciembre de 1998). "Cinasa de cadena ligera de miosina: dominios funcionales y motivos estructurales". Acta Physiologica . 164 (4): 471–482. doi : 10.1111 / j.1365-201X.1998.tb10699.x . PMID 9887970 .
- ^ Manning G, Whyte DB, Martinez R, Hunter T, Sudarsanam S (diciembre de 2002). "El complemento de la proteína quinasa del genoma humano". Ciencia . 298 (5600): 1912–34. Código Bibliográfico : 2002Sci ... 298.1912M . doi : 10.1126 / science.1075762 . PMID 12471243 . S2CID 26554314 .
- ^ Robinson A, Colbran R (2013). "Proteínas quinasas dependientes de calcio / Calmodulina". En Lennarz W, Lane D (eds.). Enciclopedia de Química Biológica (2ª ed.). Elsevier inc. págs. 304-309. ISBN 978-0-12-378631-9.
- ^ Feher J (2017). "Músculo liso". Fisiología humana cuantitativa (2ª ed.). Elsevier inc. págs. 351–361. ISBN 978-0-12-800883-6.
- ^ Anjum I (enero de 2018). "Mecanismos de sensibilización al calcio en el músculo liso del detrusor". Revista de Fisiología y Farmacología Básica y Clínica . 29 (3): 227–235. doi : 10.1515 / jbcpp-2017-0071 . PMID 29306925 . S2CID 20486807 .
- ^ Amano M, Nakayama M, Kaibuchi K (septiembre de 2010). "Rho-kinase / ROCK: un regulador clave del citoesqueleto y la polaridad celular" . Citoesqueleto . 67 (9): 545–54. doi : 10.1002 / cm.20472 . PMC 3038199 . PMID 20803696 .
- ^ Dudek SM, García JG (octubre de 2001). "Regulación citoesquelética de la permeabilidad vascular pulmonar". Revista de fisiología aplicada . 91 (4): 1487–500. doi : 10.1152 / jappl.2001.91.4.1487 . PMID 11568129 .
- ^ a b Ringvold HC, Khalil RA (2017). "Proteína quinasa C como regulador de la función del músculo liso vascular y objetivo potencial en trastornos vasculares". Farmacología vascular - Músculo liso . Avances en farmacología. 78 . págs. 203-301. doi : 10.1016 / bs.apha.2016.06.002 . ISBN 978-0-12-811485-8. PMC 5319769 . PMID 28212798 .
- ^ Szilágyi KL, Liu C, Zhang X, Wang T, Fortman JD, Zhang W, Garcia JG (febrero de 2017). "Contribución epigenética del gen de la quinasa de cadena ligera de miosina al riesgo de síndrome de dificultad respiratoria aguda" . Investigación traslacional . 180 : 12-21. doi : 10.1016 / j.trsl.2016.07.020 . PMC 5253100 . PMID 27543902 .
- ^ Cunningham KE, Turner JR (julio de 2012). "Cinasa de cadena ligera de miosina: tirando de las cuerdas de la función de unión estrecha epitelial" . Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1258 (1): 34–42. Código bibliográfico : 2012NYASA1258 ... 34C . doi : 10.1111 / j.1749-6632.2012.06526.x . PMC 3384706 . PMID 22731713 .
Otras lecturas
- Clayburgh DR, Rosen S, Witkowski ED, Wang F, Blair S, Dudek S, García JG, Alverdy JC, Turner JR (diciembre de 2004). "Una variante de empalme dependiente de diferenciación de la quinasa de cadena ligera de miosina, MLCK1, regula la permeabilidad de la unión estrecha epitelial" . La revista de química biológica . 279 (53): 55506-13. doi : 10.1074 / jbc.M408822200 . PMC 1237105 . PMID 15507455 .
- Wang F, Graham WV, Wang Y, Witkowski ED, Schwarz BT, Turner JR (febrero de 2005). "El interferón-gamma y el factor de necrosis tumoral alfa se sinergizan para inducir la disfunción de la barrera epitelial intestinal regulando al alza la expresión de la quinasa de cadena ligera de miosina" . La Revista Estadounidense de Patología . 166 (2): 409-19. doi : 10.1016 / S0002-9440 (10) 62264-X . PMC 1237049 . PMID 15681825 .
- Russo JM, Florian P, Shen L, Graham WV, Tretiakova MS, Gitter AH, Mrsny RJ, Turner JR (abril de 2005). "Funciones temporales-espaciales distintas para la quinasa de cadena ligera de miosina y rho en el cierre de heridas epiteliales en bolsa de tabaco" . Gastroenterología . 128 (4): 987–1001. doi : 10.1053 / j.gastro.2005.01.004 . PMC 1237051 . PMID 15825080 .
- Shimizu S, Yoshida T, Wakamori M, Ishii M, Okada T, Takahashi M, Seto M, Sakurada K, Kiuchi Y, Mori Y (enero de 2006). "La quinasa de cadena ligera de miosina dependiente de Ca2 + -calmodulina es esencial para la activación de los canales TRPC5 expresados en células HEK293" . La revista de fisiología . 570 (Parte 2): 219–35. doi : 10.1113 / jphysiol.2005.097998 . PMC 1464317 . PMID 16284075 .
- Kim MT, Kim BJ, Lee JH, Kwon SC, Yeon DS, Yang DK, So I, Kim KW (abril de 2006). "Participación de la quinasa de cadena ligera de calmodulina y miosina en la activación de mTRPC5 expresada en células HEK". Revista estadounidense de fisiología. Fisiología celular . 290 (4): C1031–40. doi : 10.1152 / ajpcell.00602.2004 . PMID 16306123 .
- Connell LE, Helfman DM (junio de 2006). "La quinasa de cadena ligera de miosina juega un papel en la regulación de la supervivencia de las células epiteliales" (PDF) . Revista de ciencia celular . 119 (Pt 11): 2269–81. doi : 10.1242 / jcs.02926 . PMID 16723733 . S2CID 19038438 .
- Seguchi O, Takashima S, Yamazaki S, Asakura M, Asano Y, Shintani Y, Wakeno M, Minamino T, Kondo H, Furukawa H, Nakamaru K, Naito A, Takahashi T, Ohtsuka T, Kawakami K, Isomura T, Kitamura S , Tomoike H, Mochizuki N, Kitakaze M (octubre de 2007). "Una quinasa de cadena ligera de miosina cardíaca regula el ensamblaje de sarcómero en el corazón de vertebrados" . La Revista de Investigación Clínica . 117 (10): 2812–24. doi : 10.1172 / JCI30804 . PMC 1978424 . PMID 17885681 .
enlaces externos
- MYLK + proteína, + humano en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Myosin-Light-Chain + Kinase en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .