Las proteínas sensoriales ricas en triptófano ( TspO ) son una familia de proteínas que intervienen en la señalización transmembrana . En procariotas o mitocondrias , se localizan en la membrana externa y se ha demostrado que se unen y transportan intermedios de tetrapirrol dicarboxílico de la vía biosintética del hemo . [1] [2] Están asociados con las principales porinas de la membrana externa (en procariotas) y con el canal de aniones dependiente de voltaje (en las mitocondrias). [3]
La TspO de Rhodobacter sphaeroides está involucrada en la transducción de señales, funcionando como un regulador negativo de la expresión de algunos genes de la fotosíntesis (Regulon PpsR /AppA represor/antirrepresor ). Se cree que esta regulación a la baja es en respuesta a los niveles de oxígeno . TspO funciona a través (o modula) el sistema PpsR/AppA y actúa antes del sitio de acción de estas proteínas reguladoras . [4] Se ha sugerido que la vía reguladora de TspO funciona regulando el flujo de salidade ciertos intermedios de tetrapirrol de las rutas biosintéticas del hemo/bacterioclorofila en respuesta a la disponibilidad de oxígeno molecular, provocando así la acumulación de un intermedio biosintético que sirve como correpresor para los genes regulados . [5] Un homólogo de la proteína TspO en Sinorhizobium meliloti participa en la regulación de la expresión del locus ndi en respuesta a condiciones de estrés . [6]
En los animales, el receptor periférico de benzodiazepinas es una proteína mitocondrial (ubicada en la membrana mitocondrial externa ) que se caracteriza por su capacidad para unirse con afinidad nanomolar a una variedad de fármacos similares a las benzodiazepinas , así como a los intermedios de tetrapirrol dicarboxílico de la vía biosintética del hemo. Según el tejido, se demostró que participa en la esteroidogénesis , la biosíntesis del hemo , la apoptosis , el crecimiento y la diferenciación celular, el control respiratorio mitocondrial y la respuesta inmunitaria y al estrés ., pero la función precisa del PBR sigue sin estar clara. El papel de PBR en la regulación del transporte de colesterol desde la membrana mitocondrial externa a la interna, el paso determinante de la velocidad en la biosíntesis de esteroides , se ha estudiado en detalle. Se requiere PBR para la unión, captación y liberación, tras la activación del ligando , del sustrato colesterol. [7] PBR forma un complejo multimérico con el canal de aniones dependiente de voltaje (VDAC) [3] y el transportador de nucleótidos de adenina . [1]El modelado molecular de PBR sugirió que podría funcionar como un canal para el colesterol. De hecho, la captación y el transporte de colesterol por parte de las células bacterianas se indujeron tras la expresión de PBR . Los estudios de mutagénesis identificaron un motivo de interacción/reconocimiento de colesterol (CRAC) en el extremo C citoplasmático de PBR. [8] [9]
En experimentos de complementación , la proteína PBR de rata (pk18) sustituye funcionalmente a su homólogo TspO en R. sphaeroides, lo que afecta negativamente la transcripción de genes de fotosíntesis específicos . [10] Esto sugiere que PBR puede funcionar como un sensor de oxígeno, transduciendo una señal activada por oxígeno que conduce a una respuesta celular adaptativa .
Estas observaciones sugieren que los aspectos fundamentales de este receptor y la vía de transducción de señales aguas abajo se conservan en bacterias y mitocondrias eucariotas superiores. Se considera que la subdivisión alfa-3 de la bacteria púrpura es una fuente probable del endosimbionte que finalmente dio lugar a la mitocondria. Por lo tanto, es posible que el PBR de los mamíferos permanezca evolutivamente y funcionalmente relacionado con la TspO de R. sphaeroides.