La villina es una proteína de unión a actina específica de tejido de 92,5 kDa asociada con el haz central de actina del borde en cepillo . [1] La villina contiene múltiples dominios similares a la gelsolina cubiertos por un pequeño "casco" (8,5 kDa) en el extremo C-terminal que consiste en un haz de tres hélices que se pliega de forma rápida e independiente y que se estabiliza mediante interacciones hidrófobas . [2] El dominio del casco es una proteína comúnmente estudiada en dinámica molecular debido a su pequeño tamaño, cinética de plegado rápido y secuencia primaria corta . [3] [4]
villin 1 | ||||||
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Identificadores | ||||||
Símbolo | VIL1 | |||||
Alt. simbolos | VIL | |||||
Gen NCBI | 7429 | |||||
HGNC | 12690 | |||||
OMIM | 193040 | |||||
RefSeq | NM_007127 | |||||
UniProt | P09327 | |||||
Otros datos | ||||||
Lugar | Chr. 2 q35-q36 | |||||
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villin 2 (ezrin) | ||||||
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Identificadores | ||||||
Símbolo | VIL2 | |||||
Gen NCBI | 7430 | |||||
HGNC | 12691 | |||||
OMIM | 123900 | |||||
RefSeq | NM_003379 | |||||
UniProt | P15311 | |||||
Otros datos | ||||||
Lugar | Chr. 6 q22-q27 | |||||
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Estructura
La villina está formada por siete dominios, seis dominios homólogos forman el núcleo N-terminal y el dominio restante forma el límite C-terminal. [3] Villin contiene tres sitios de unión de fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PIP 2 ), uno de los cuales se encuentra en la pieza de la cabeza y los otros dos en el núcleo. [5] El dominio central tiene aproximadamente 150 residuos de aminoácidos agrupados en seis repeticiones. En este núcleo hay un casco C-terminal hidrófobo de 87 residuos [1] El casco (HP67) está formado por una proteína compacta plegada de 70 aminoácidos en el extremo C-terminal. Este casco contiene un dominio de unión a F-actina. Los residuos K38, E39, K65, 70-73: KKEK, G74, L75 y F76 rodean un núcleo hidrófobo y se cree que están implicados en la unión de la actina F a la villina. Los residuos E39 y K70 forman un puente de sal enterrado dentro del casco que sirve para conectar los terminales N y C. Este puente salino también puede orientar y fijar los residuos C-terminales implicados en la unión de F-actina, ya que en ausencia de este puente salino no se produce unión. Un "casquete" hidrófobo está formado por cadenas laterales del residuo W64, que se conserva completamente en toda la familia de las villinas. Debajo de este límite hay una corona de localidades alternativas con carga positiva y negativa. [5] La villina puede sufrir modificaciones postraduccionales como la fosforilación de tirosina. [6] La villina tiene la capacidad de dimerizar y el sitio de dimerización se encuentra en el extremo amino de la proteína. [7]
Expresión
La villina es una proteína de unión a actina que se expresa principalmente en el borde en cepillo del epitelio de los vertebrados, pero a veces se expresa de forma ubicua en protistas y plantas. [4] La vellosidad se encuentra localizada en las microvellosidades del borde en cepillo del revestimiento del epitelio del intestino y los túbulos renales en los vertebrados. [5]
Función
Se cree que la villina actúa en la formación de haces, nucleación, taponamiento y corte de los filamentos de actina. [1] En los vertebrados, las proteínas de las vellosidades ayudan a sostener los microfilamentos de las microvellosidades del borde en cepillo. Sin embargo, los ratones knock-out parecen mostrar microvellosidades ultraestructuralmente normales que nos recuerdan que la función de las villinas no se conoce definitivamente; puede desempeñar un papel en la plasticidad celular a través de la separación de F-actina. [5] El núcleo de villina de seis repeticiones es responsable del corte de la actina Ca 2+, mientras que el casco es responsable del entrecruzamiento y agrupamiento de la actina (independiente del Ca). Se postula que la villina es la proteína de control para el corte de actina inducido por Ca 2+ en el borde en cepillo. Ca 2+ inhibe la escisión proteolítica de los dominios del núcleo 6 N-terminal que inhibe la ruptura de actina. [3] En ratones normales, el aumento de los niveles de Ca 2+ induce la separación de la actina por la villina, mientras que en los ratones knockout para las villinas, esta actividad no ocurre en respuesta a los niveles elevados de Ca 2+ . [8] En presencia de concentraciones bajas de Ca 2+, el casco de villina funciona para agrupar filamentos de actina, mientras que en presencia de concentraciones altas de Ca 2+, el extremo N-terminal cubre y corta estos filamentos. [1] La asociación de PIP 2 con villin inhibe la acción de taponamiento y corte de actina y aumenta la unión de actina en la región del casco, posiblemente a través de cambios estructurales en la proteína. La PIP 2 aumenta la agrupación de actina no solo al disminuir la acción de corte de la villina, sino también a través de la disociación de las proteínas de protección, liberando monómeros de actina de las proteínas secuestradoras y estimulando la nucleación y entrecruzamiento de la actina . [3]
Subdominio villin
El subdominio C-terminal de Villin Headpiece VHP67, denominado VHP35, está estabilizado en parte, por un grupo enterrado de tres residuos de fenilalanina. Se espera que su pequeño tamaño y alto contenido helicoidal promuevan un plegado rápido, y esto se ha confirmado experimentalmente. Se ha demostrado que la construcción VHP76 C-terminal de villin-4 en Arabidopsis thaliana exhibe una mayor afinidad por F-actina en concentraciones crecientes de Ca 2+ , lo que confirma aún más la función de villin.
Estructura
Tiene una topología simple que consta de tres hélices α que forman un núcleo hidrófobo bien empaquetado.
Degradación y Regulación
Actualmente, se teoriza que la regulación de las villinas vegetales es causada por la degradación a través de la proteína de unión auxina, que se dirige al dominio del casco (VHP).
Ver también
- Supervillano
Referencias
- ↑ a b c d Friederich E, Vancompernolle K, Louvard D, Vandekerckhove J (septiembre de 1999). "Función de las villinas en la organización del citoesqueleto de actina. Correlación de los efectos in vivo con sus actividades bioquímicas in vitro" . La Revista de Química Biológica . 274 (38): 26751–60. doi : 10.1074 / jbc.274.38.26751 . PMID 10480879 .
- ^ Ghoshdastider U, Popp D, Burtnick LD, Robinson RC (noviembre de 2013). "La superfamilia en expansión de proteínas de dominio de homología de gelsolina". Citoesqueleto . 70 (11): 775–95. doi : 10.1002 / cm.21149 . PMID 24155256 . S2CID 205643538 .
- ^ a b c d Bazari WL, Matsudaira P, Wallek M, Smeal T, Jakes R, Ahmed Y (julio de 1988). "La secuencia de villinas y el mapa de péptidos identifican seis dominios homólogos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 85 (14): 4986–90. Código bibliográfico : 1988PNAS ... 85.4986B . doi : 10.1073 / pnas.85.14.4986 . PMC 281672 . PMID 2839826 .
- ^ a b Klahre U, Friederich E, Kost B, Louvard D, Chua NH (enero de 2000). "Las proteínas de unión a actina similares a las villinas se expresan de forma ubicua en Arabidopsis" . Fisiología vegetal . 122 (1): 35–48. doi : 10.1104 / pp.122.1.35 . PMC 58842 . PMID 10631247 .
- ^ a b c d Meng J, Vardar D, Wang Y, Guo HC, Head JF, McKnight CJ (septiembre de 2005). "Estructuras cristalinas de alta resolución de casco de villina y mutantes con actividad de unión de F-actina reducida". Bioquímica . 44 (36): 11963–73. doi : 10.1021 / bi050850x . PMID 16142894 .
- ^ Panebra A, Ma SX, Zhai LW, Wang XT, Rhee SG, Khurana S (septiembre de 2001). "Regulación de la fosfolipasa C-gamma (1) por la proteína reguladora de actina villin". Revista estadounidense de fisiología. Fisiología celular . 281 (3): C1046-58. doi : 10.1152 / ajpcell.2001.281.3.C1046 . PMID 11502583 .
- ^ George SP, Wang Y, Mathew S, Srinivasan K, Khurana S (septiembre de 2007). "Propiedades de dimerización y agrupación de actina de villin y su papel en el ensamblaje de bordes en cepillo de células epiteliales" . La Revista de Química Biológica . 282 (36): 26528–41. doi : 10.1074 / jbc.M703617200 . PMID 17606613 .
- ^ Revenu C, Courtois M, Michelot A, Sykes C, Louvard D, Robine S (2007). "La actividad de corte de la villina mejora la motilidad basada en actina in vivo" . Biología molecular de la célula . 18 (3): 827–38. doi : 10.1091 / mbc.E06-05-0423 . PMC 1805090 . PMID 17182858 .
Otras lecturas
- "La familia Villin" . La Universidad de Edimburgo. 2000.
enlaces externos
- Villin en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .