Integrinas

Las integrinas son una familia de proteínas integrales de membrana que sólo se encuentran en animales y se unen a sustancias específicas (ligandos) en el ambiente extracelular. Las integrinas están formadas por dos cadenas lipeptídicas que cruzan la membrana, una cadena alfa y una beta, que se unen con enlaces covalentes. Se han identificado 18 subunidades alfa y ocho subunidades betadiferentes. Aunque en teoría podrían formarse más de cien parejas posibles de subunidades alfa y beta, sólo se han reconocido cerca de dos docenas de integrinas diferentes en las superficies celulares, cada una con una distribución específica en el cuerpo. La mayoría de las células tiene diversas integrinas distintas y, por el contrario, la mayor parte de las integrinas se halla en varios tipos celularesdiferentes.
Las observaciones con microscopio electrónico de las moléculas de integrina iniciaron a finales del decenio de 1980 y sugirieron que las dos subunidades están orientadas de tal manera que conforman que conforman una cabeza globular extracelular conectada con la membrana mediante un par de “piernas” alargadas. Las piernas de cada subunidad se extienden por la bicapa de lípidos comouna sola hélice transmembranosa y termina en un pequeño dominio citoplásmico de 20 a 70 aminoácidos.
Cada integrina puede unirse con varios cationes divalentes incluidos , aunque aún no se conoce el efecto de cada ion en la estructura y en las capacidades de unión con el ligando de la proteína. La primera estructura cristalográfica por rayos X de la porción extracelular de una integrina se publicoen 2001 y mostro un rasgo muy inesperado. En lugar de “permanecer vertical” como se predijo, la integrina se doblaba en forma notable al nivel de las “rodillas”, de tal manera que la cabeza quedaba de frente a la superficie externa de la membrana plasmática y no hacia el espacio extracelular. Las micrografías electrónicas proporcionaron evidencia de que corroboro que la estructura flexionada dela integrina no era un artefacto del procedimiento de cristalización, como algunos sospechaban. Para comprender el significado de esta estructura doblada, es necesario explorar las propiedades de las integrinas.
Muchas integrinas solo pueden existir en la superficie de una célula en su conformación inactiva. Dichas integrinas pueden activarse rápidamente por fenómenos dentro de la célula quealteran la conformación de los dominios citoplásmicos de las subunidades de las integrinas. Los cambios en la conformación de los dominios citoplásmicos se propagan por la molécula, lo que aumenta la afinidad de la integrina por un ligando extracelular. Por ejemplo, la agregación de las plaquetas durante la coagulación sanguínea ocurre después de la activación citoplásmica de las integrinas , lo cualincrementa su afinidad por el fibrinógeno. Este tipo de alteración de la subunidad de la integrina desencadenada por cambios que suceden dentro de la célula se conoce como señalización “de adentro a fuera”. En ausencia de la señal de adentro a fuera, la integrina permanece en estado inactivo, lo cual protege al cuerpo contra la formación de un coagulo sanguíneo inapropiado.
Cada vez mas hayevidencia que sugiere que la conformación flexionada de la integrina corresponde al estado inactivo de la proteína, incapaz de unirse con un ligando. De hecho cuando se analiza la integrina que tiene un ligando unido, la integrina ya no posee la estructura doblada, sino que requiere una conformación vertical. El ligando se une con la cabeza de la integrina en una región en la que las subunidades alfay beta se unen. Si las estructuras flexionas y vertical representan los estados inactivos y activos de una integrina, respectivamente, entonces es importante considerar que tipo de estímulo es capaz de inducir una transformación tan notable en la conformación de la proteína.
Las integrinas participan en dos tipos principales de actividades: adhesión de las cellas con el sustrato (o con otras...