La proteína de la enfermedad de Wilson ( WND ), también conocida como proteína ATP7B , es una ATPasa de tipo P transportadora de cobre que está codificada por el gen ATP7B . La proteína ATP7B se encuentra en la red trans-Golgi del hígado y el cerebro y equilibra el nivel de cobre en el cuerpo al excretar el exceso de cobre en la bilis y el plasma. El trastorno genético del gen ATP7B puede causar la enfermedad de Wilson , una enfermedad en la que el cobre se acumula en los tejidos, provocando problemas neurológicos o psiquiátricos y enfermedades hepáticas .
ATP7B |
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Estructuras disponibles |
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PDB | Búsqueda de ortólogos: PDBe RCSB |
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Lista de códigos de identificación de PDB |
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2ROP , 2EW9 , 2KOY , 2LQB |
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Identificadores |
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Alias | ATP7B , PWD, WC1, WD, WND, ATPasa transportadora de cobre beta |
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Identificaciones externas | OMIM : 606882 MGI : 103297 HomoloGene : 20063 GeneCards : ATP7B |
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Ubicación de genes ( humanos ) |
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| Chr. | Cromosoma 13 (humano) [1] |
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| Banda | 13q14.3 | Comienzo | 51,930,436 pb [1] |
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Final | 52.012.125 pb [1] |
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Ubicación de genes ( ratón ) |
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| Chr. | Cromosoma 8 (ratón) [2] |
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| Banda | 8 A2 | 8 10,78 cm | Comienzo | 21.992.785 pb [2] |
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Final | 22.060.305 pb [2] |
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Ontología de genes |
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Función molecular | • de nucleótidos de unión • unión de iones metálicos • GO: 0004008 de tipo P actividad del transportador de cobre divalente • catión actividad transportadora transmembrana acoplado-ATPasa • proteína de unión 0001948: GO • unión de iones de cobre • actividad hidrolasa • de unión de ATP • actividad de los iones de cobre transmembrana transportador
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Componente celular | • citoplasma • componente integral de la membrana • trans-Golgi red membrana • membrana • Golgi membrana • componente integral de la membrana plasmática • trans-Golgi red • basolateral plasma membrana • mitocondria • perinuclear región del citoplasma • endosoma • endosoma tardío • aparato de Golgi • GO : 0016023 vesícula citoplasmática
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Proceso biológico | • maduración de la proteína por transferencia de iones de cobre • transporte transmembrana de iones de cobre • transporte de iones de metal • importación de iones de cobre • transporte de cationes • transporte de iones • cobre ion exportación • ion transmembrana transporte • secuestrante de ion calcio • celular zinc ion homeostasis • homeostasis de iones de cobre celular • la lactancia • respuesta a iones de cobre • transporte de iones de cobre • transporte
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Fuentes: Amigo / QuickGO |
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Ortólogos |
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Especies | Humano | Ratón |
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Entrez | | |
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Ensembl | | |
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UniProt | | |
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RefSeq (ARNm) | |
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NM_000053 NM_001005918 NM_001243182 NM_001330578 NM_001330579 |
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RefSeq (proteína) | NP_000044 NP_001005918 NP_001230111 NP_001317507 NP_001317508
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NP_000044.2 NP_000044.2 NP_001005918.1 NP_001230111.1 |
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Ubicación (UCSC) | Crónicas 13: 51,93 - 52,01 Mb | 8: 21,99 - 22,06 Mb |
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Búsqueda en PubMed | [3] | [4] |
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Wikidata |
Ver / editar humano | Ver / Editar mouse |
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Vía fisiológica del cobre en el cuerpo humano. Cu = cobre , CP = ceruloplasmina , la proteína ATP7B está en el hepatocito .
Modelo simple de característica estructural de la proteína ATP7B. Cu = motivo de encuadernación de cobre
La proteína de la enfermedad de Wilson está asociada con el gen ATP7B , aproximadamente 80 Kb, ubicado en el cromosoma 13 humano y consta de 21 exones. El ARNm transcrito por el gen ATP7B tiene un tamaño de 7,5 Kb y codifica una proteína de 1465 aminoácidos . [5]
El gen es un miembro de la familia ATPasa de transporte de cationes de tipo P y codifica una proteína con varios dominios que atraviesan la membrana, una secuencia consenso de ATPasa , un dominio bisagra, un sitio de fosforilación y al menos dos sitios putativos de unión al cobre . Esta proteína funciona como un monómero, exportando cobre fuera de las células, como el eflujo de cobre hepático hacia la bilis . Se han caracterizado variantes de corte y empalme transcripcionales alternativas , que codifican diferentes isoformas con distintas localizaciones celulares . [6] La enfermedad de Wilson es causada por varias mutaciones . Una de las mutaciones comunes es la mutación de un solo par de bases, H1069Q. [5]
La proteína ATP7B es una ATPasa de tipo P transportadora de cobre , sintetizada como una proteína de membrana de 165 KDa en la línea celular de hepatoma humano , [5] y que es 57% homóloga a la proteína ATP7A asociada a la enfermedad de Menkes . [7]
ATP7B consta de varios dominios :
- Dominio de fosfatasa (motivo TGEA Thr-Gly-Glu-Ala) [5]
- Dominio de fosforilación (motivo DKTGT Asp-Lys-Thr-Gly-Thr) [5]
- Dominio de unión de ATP (motivo TGDN) [5]
- Dominio de unión al metal (seis motivos de unión al cobre en el extremo N del citosol ) [5]
- Ocho segmentos transmembrana [5]
El motivo CPC (Cys-Pro-Cys) en el segmento transmembrana 6 caracteriza a la proteína como una ATPasa transportadora de metales pesados . [8]
El motivo de unión de cobre también muestra una alta afinidad por otros iones de metales de transición como zinc Zn (II), cadmio Cd (II), oro Au (III) y mercurio Hg (II). Sin embargo, el cobre es capaz de disminuir la afinidad de unión al zinc a baja concentración y aumentar la afinidad de unión al cobre de manera espectacular al aumentar la concentración para asegurar una unión fuerte entre el motivo y el cobre. [8]
Como una de tipo P ATPasas , ATP7B sufre auto- fosforilación de una clave conserva ácido aspártico residuo (D) en el motivo DKTGT. La unión de ATP a la proteína inicia la reacción y el cobre se une a la región transmembrana. Entonces ocurre la fosforilación en el residuo de ácido aspártico en el motivo DKTGT con liberación de Cu. Luego, la desfosforilación del residuo de ácido aspártico recupera la proteína para que esté lista para el siguiente transporte. [9]
La mayor parte de la proteína ATP7B se encuentra en la red trans-Golgi (TGN) de los hepatocitos , que es diferente de su proteína homóloga ATP7A. [10] Una pequeña cantidad de ATP7B se encuentra en el cerebro . [11] Como proteína transportadora de cobre, una función principal es entregar cobre a enzimas dependientes de cobre en el aparato de Golgi (por ejemplo , holoceruloplasmina (CPN)). [10]
En el cuerpo humano, el hígado juega un papel importante en la regulación del cobre, incluida la eliminación del cobre adicional. [10] ATP7B participa en la vía fisiológica en el proceso de remoción de cobre de dos maneras: secretando cobre en plasma y excretando cobre en bilis . [7]
ATOX1
ATP7B recibe cobre de la proteína citosólica antioxidante 1 cobre chaperona (ATOX1). [5] Esta proteína se dirige a ATP7B directamente en el hígado para transportar cobre. ATOX1 transfiere cobre del citosol al dominio de unión a metales de ATP7B que controla la actividad catalítica de ATP7B. [12]
Varias mutaciones en ATOX1 pueden bloquear las vías del cobre y causar la enfermedad de Wilson . [12]
GLRX
ATP7B interactúa con glutaredoxina-1 (GLRX). El transporte posterior se promueve mediante la reducción de enlaces disulfuro intramoleculares mediante catálisis GLRX. [13]
La enfermedad de Wilson ocurre cuando la acumulación de cobre dentro del hígado causa daño mitocondrial y destrucción celular y muestra síntomas de enfermedad hepática . Entonces, la pérdida de excreción de cobre en la bilis conduce a una concentración creciente del nivel de cobre en la orina y causa problemas renales. Por lo tanto, los síntomas de la enfermedad de Wilson pueden ser diversos, incluida la enfermedad renal y la enfermedad neurológica . [12] La causa principal es el mal funcionamiento de ATP7B [12] por mutaciones de un solo par de bases, deleciones, cambios de marco, errores de empalme en el gen ATP7B . [5]