La plectina es una proteína gigante que se encuentra en casi todas las células de mamíferos y que actúa como enlace entre los tres componentes principales del citoesqueleto : microfilamentos de actina , microtúbulos y filamentos intermedios . [5] Además, la plectina une el citoesqueleto con las uniones que se encuentran en la membrana plasmática y que conectan estructuralmente diferentes células. Al mantener juntas estas diferentes redes, la plectina juega un papel importante en el mantenimiento de la integridad mecánica y las propiedades viscoelásticas de los tejidos . [6]
La plectina puede existir en las células como varias isoformas empalmadas alternativamente, todas alrededor de 500 kDa y> 4000 aminoácidos. [7] [8] Se cree que la estructura de la plectina es un dímero que consiste en una bobina central enrollada de hélices alfa que conectan dos grandes dominios globulares (uno en cada término). Estos dominios globulares son responsables de conectar la plectina a sus diversos objetivos citoesqueléticos. El dominio carboxi-terminal está formado por 6 regiones repetidas altamente homólogas. Se sabe que el subdominio entre las regiones cinco y seis de este dominio se conecta a los filamentos intermedios citoqueratina y vimentina.. En el extremo opuesto de la proteína, en el dominio N-terminal, se ha definido una región como responsable de unirse a la actina . [9] En 2004, se determinó la estructura cristalina exacta de este dominio de unión a actina (ABD) en ratones y se demostró que estaba compuesto por dos dominios de homología de calponina (CH). [10] La plectina se expresa en casi todos los tejidos de los mamíferos. En el músculo cardíaco y el músculo esquelético , plectina se localiza a entidades especializadas conocidas como Z-discos . [11] La plectina se une a varias proteínas, incluidas vinculina , DES , [12] actina .,[6] [13] fodrina, [6] [13] proteínas de asociación de microtúbulos, [6] [13] laminina B nuclear, [6] [13] SPTAN1 , [14] [15] vimentina [14] [15 ] [16] e ITGB4 . [6] [13]
Los estudios que emplean un ratón knockout para la plectina han arrojado luz sobre las funciones de la plectina. Las crías murieron 2-3 días después del nacimiento y estos ratones exhibieron marcadas anomalías en la piel, incluida la degeneración de los queratinocitos . Los tejidos del músculo esquelético y cardíaco también se vieron afectados significativamente. Los discos intercalados cardíacos se desintegraron y los sarcómeros se formaron de manera irregular, y también se observó acumulación intracelular de haces miofibrilares aislados aberrantes y componentes del disco Z. La expresión de vinculina en las células musculares estaba sorprendentemente regulada a la baja. [17] Mediante el uso de microscopía inmunoelectrónica de oro, inmunotransferencia e inmunofluorescenciaSe ha descubierto que la plectina se asocia con los tres componentes principales del citoesqueleto. En el músculo, la plectina se une a la periferia de los discos Z, [12] y junto con la proteína del filamento intermedio desmina , puede formar enlaces laterales entre los discos Z vecinos. Esta interacción entre los filamentos intermedios de plectina y desmina también parece facilitar la estrecha asociación de miofibrillas y mitocondrias, tanto en los discos Z como en el resto del sarcómero . [18] La plectina también funciona para vincular el citoesqueleto con las uniones intercelulares, como los desmosomas y los hemidesmosomas ., que enlazan redes de filamentos intermedios entre células. Se ha revelado que la plectina se localiza en los desmosomas y los estudios in vitro han demostrado que puede formar puentes entre la proteína desmosoma, la desmoplaquina y los filamentos intermedios. [19] En los hemidesmosomas, se ha demostrado que la plectina interactúa con las subunidades de la integrina β4 de la placa del hemidesmosoma y funciona como una abrazadera para unir el filamento intermedio de citoqueratina a la unión. [20]