Las pannexinas (del griego 'παν' - todo, y del latín 'nexus' - conexión) son una familia de proteínas de vertebrados identificadas por su homología con las innexinas de invertebrados . [1] Si bien las innexinas son responsables de la formación de uniones gap en los invertebrados, se ha demostrado que las pannexinas existen predominantemente como grandes canales transmembrana que conectan el espacio intracelular y extracelular, permitiendo el paso de iones y moléculas pequeñas entre estos compartimentos (como ATP y sulforrodamina B ).
Pannexina | |
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Identificadores | |
Símbolo | Pannexina |
InterPro | IPR039099 |
TCDB | 1.A.25 |
pannexina 1 | ||||||
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Identificadores | ||||||
Símbolo | PANX1 | |||||
Gen NCBI | 24145 | |||||
HGNC | 8599 | |||||
OMIM | 608420 | |||||
RefSeq | NM_015368 | |||||
UniProt | Q96RD7 | |||||
Otros datos | ||||||
Lugar | Chr. 11 q14-q21 | |||||
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pannexina 2 | ||||||
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Identificadores | ||||||
Símbolo | PANX2 | |||||
Gen NCBI | 56666 | |||||
HGNC | 8600 | |||||
OMIM | 608421 | |||||
RefSeq | NM_052839 | |||||
UniProt | Q96RD6 | |||||
Otros datos | ||||||
Lugar | Chr. 22 q13 | |||||
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pannexina 3 | ||||||
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Identificadores | ||||||
Símbolo | PANX3 | |||||
Gen NCBI | 116337 | |||||
HGNC | 20573 | |||||
OMIM | 608422 | |||||
RefSeq | NM_052959 | |||||
UniProt | Q96QZ0 | |||||
Otros datos | ||||||
Lugar | Chr. 11 q24.2 | |||||
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Se han descrito tres pannexinas en Chordates : Panx1, Panx2 y Panx3. [2]
Función
Las pannexinas pueden formar “hemicanales” transmembrana no uniones para el transporte de moléculas de menos de 1000 Da, o uniones gap intercelulares. Estos hemicanales pueden estar presentes en plasma, ER y membranas de Golgi. Transportan Ca 2+ , ATP, trifosfato de inositol y otras moléculas pequeñas y pueden formar hemicanales con mayor facilidad que las subunidades de conexina. [3] La pannexina 1 constituye el gran canal de cationes de conductancia de los miocitos cardíacos. [4] La pannexina 1 y la pannexina 2 son la base de la función del canal en las neuronas y contribuyen al daño cerebral isquémico. [5]
Se ha demostrado que la pannexina 1 participa en las primeras etapas de la inmunidad innata a través de una interacción con el receptor purinérgico P2X7 . La activación del canal de pannexina a través de la unión de ATP al receptor P2X7 conduce a la liberación de interleucina-1β . [6]
Las funciones hipotéticas de las pannexinas en el sistema nervioso incluyen la participación en el procesamiento sensorial, la sincronización entre el hipocampo y la corteza , la plasticidad del hipocampo y la propagación de las ondas de calcio. Las ondas de calcio son apoyadas por células gliales, que ayudan a mantener y modular el metabolismo neuronal . Según una de las hipótesis, las pannexinas también pueden participar en reacciones patológicas, incluido el daño neural después de la isquemia y la posterior muerte celular. [7]
Los canales de pannexina 1 son vías para la liberación de ATP de las células. [8]
Relación con conexinas
Las uniones intercelulares en los vertebrados, incluidos los humanos, están formadas por la familia de proteínas conexinas . [9] Estructuralmente, las pannexinas y conexinas son muy similares, y constan de 4 dominios transmembrana, 2 bucles extracelulares y 1 intracelular, junto con colas intracelulares N- y C-terminales. A pesar de esta topología compartida, las familias de proteínas no comparten suficiente similitud de secuencia para inferir con seguridad un ancestro común.
La porción N-terminal ( Pfam PF12534 ) de las proteínas LRRC8 formadoras de VRAC como LRRC8A también puede estar relacionada con las pannexinas. [10]
Se ha resuelto la estructura de una pannexina de Xenopus tropicalis (rana de garras occidentales) ( PDB : 6VD7 ). Forma un disco heptamérico. La versión humana ( PDB : 6M02 ) es similar. [11] [12]
Significación clínica
Se ha demostrado que las mutaciones truncadas en la pannexina 1 promueven la metástasis del cáncer de mama y colon en los pulmones al permitir que las células cancerosas sobrevivan al estiramiento mecánico en la microcirculación a través de la liberación de ATP. [13]
Las pannexinas pueden estar involucradas en el proceso de desarrollo del tumor. En particular, los niveles de expresión de PANX2 predicen la supervivencia posterior al diagnóstico para pacientes con tumores gliales.
Probenecid , un fármaco bien establecido para el tratamiento de la gota , permite la discriminación entre los canales formados por conexinas y pannexinas. Probenecid no afectó a los canales formados por conexinas, pero inhibe los canales de pannexina-1. [14]
Referencias
- ^ Panchin Y, Kelmanson I, Matz M, Lukyanov K, Usman N, Lukyanov S (junio de 2000). "Una familia ubicua de supuestas moléculas de unión gap". Biología actual . 10 (13): R473-4. doi : 10.1016 / S0960-9822 (00) 00576-5 . PMID 10898987 . S2CID 20001454 .
- ^ Litvin O, Tiunova A, Connell-Alberts Y, Panchin Y, Baranova A (2006). "Lo que se esconde en el tesoro de pannexin: el adelanto y las conjeturas" . Revista de Medicina Celular y Molecular . 10 (3): 613–34. doi : 10.1111 / j.1582-4934.2006.tb00424.x . PMC 3933146 . PMID 16989724 .
- ^ Shestopalov VI, Panchin Y (febrero de 2008). "Pannexinas y diversidad de proteínas de unión gap". Ciencias de la vida celular y molecular . 65 (3): 376–94. doi : 10.1007 / s00018-007-7200-1 . PMID 17982731 . S2CID 23181471 .
- ^ Limaye SR, Mahmood MA (octubre de 1987). "Microangiopatía retiniana en atrofia coriorretiniana paravenosa pigmentada" . The British Journal of Ophthalmology . 71 (10): 757–61. doi : 10.1136 / bjo.71.10.757 . PMC 1041301 . PMID 3676145 .
- ^ Bargiotas P, Krenz A, Hormuzdi SG, Ridder DA, Herb A, Barakat W, et al. (Diciembre de 2011). "Pannexinas en la neurodegeneración inducida por isquemia" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (51): 20772–7. Código Bibliográfico : 2011PNAS..10820772B . doi : 10.1073 / pnas.1018262108 . PMC 3251101 . PMID 22147915 .
- ^ Pelegrin P, Surprenant A (noviembre de 2006). "La pannexina-1 media la formación de poros grandes y la liberación de interleucina-1beta por el receptor P2X7 regulado por ATP" . El diario EMBO . 25 (21): 5071–82. doi : 10.1038 / sj.emboj.7601378 . PMC 1630421 . PMID 17036048 .
- ^ Bargiotas P, Krenz A, Hormuzdi SG, Ridder DA, Herb A, Barakat W, et al. (Diciembre de 2011). "Pannexinas en la neurodegeneración inducida por isquemia" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (51): 20772–7. Código Bibliográfico : 2011PNAS..10820772B . doi : 10.1073 / pnas.1018262108 . PMC 3251101 . PMID 22147915 .
- ^ Bao L, Locovei S, Dahl G (agosto de 2004). "Los canales de membrana de pannexina son conductos mecanosensibles para el ATP" . Cartas FEBS . 572 (1–3): 65–8. doi : 10.1016 / j.febslet.2004.07.009 . PMID 15304325 . S2CID 43459258 .
- ^ Dahl G, Locovei S (julio de 2006). "Pannexin: gap o no gap, ¿es una pregunta?". IUBMB Life . 58 (7): 409-19. doi : 10.1080 / 15216540600794526 . PMID 16801216 . S2CID 24038607 .
- ^ Abascal F, Zardoya R (julio de 2012). "Las proteínas LRRC8 comparten un ancestro común con las pannexinas y pueden formar canales hexaméricos implicados en la comunicación célula-célula". BioEssays . 34 (7): 551–60. doi : 10.1002 / bies.201100173 . hdl : 10261/124027 . PMID 22532330 . S2CID 24648128 .
- ^ Michalski K, Syrjanen JL, Henze E, Kumpf J, Furukawa H, Kawate T (febrero de 2020). "La estructura crio-EM de una pannexina 1 revela motivos únicos para la selección e inhibición de iones" . eLife . 9 : e54670. doi : 10.7554 / eLife.54670 . PMC 7108861 . PMID 32048993 .
- ^ Qu R, Dong L, Zhang J, Yu X, Wang L, Zhu S (marzo de 2020). "Estructura crio-EM del canal de Pannexina 1 heptamérica humana" . Investigación celular . 30 (5): 446–448. doi : 10.1038 / s41422-020-0298-5 . PMC 7196123 . PMID 32203128 .
- ^ Furlow PW, Zhang S, Soong TD, Halberg N, Goodarzi H, Mangrum C, et al. (Julio de 2015). "Canales de pannexina-1 mecanosensibles median la supervivencia de las células metastásicas microvasculares" . Biología celular de la naturaleza . 17 (7): 943–52. doi : 10.1038 / ncb3194 . PMC 5310712 . PMID 26098574 .
- ^ Silverman W, Locovei S, Dahl G (septiembre de 2008). "Probenecid, un remedio para la gota, inhibe los canales de pannexina 1" . Revista estadounidense de fisiología. Fisiología celular . 295 (3): C761-7. doi : 10.1152 / ajpcell.00227.2008 . PMC 2544448 . PMID 18596212 .
Otras lecturas
- Andrew L Harris y Darren Locke (2009). Connexins, una guía . Nueva York: Springer. pag. 574. ISBN 978-1-934115-46-6.