Mecanismos de Control del Plegamiento Proteico

 

 

Mecanismos de Control del Plegamiento Proteico

 

 
El plegamiento correcto de una proteína recién
sintetizada es un proceso altamente delicado. La cadena
lineal de aminoácidos debe ser plegada en una
estructura tridimensional única que definirá el estado
activo de la proteína (Esser et al., 2004).

 
Debido
  a
  la
  importancia
  central
  del 
plegamiento
  proteico,
  las
  células
  han
  desarrollado
  una
 
colección
  de
  mecanismos
  de
  control
  de
  calidad
  de
 
proteínas
  (protein
  quality
  control
  o
  PQC)
  que
 
mantienen
  la
  homeostasis
  proteica
  celular
  o
 
proteostasis
  (Balch
  et
  al.,
  2008).  Dentro
  de
  la
  célula,
 
continuamente
  se
  están
  produciendo
  proteínas
  mal
 
plegadas
 que
 presentan
 un
 detrimento
 en
 aumento
 a
 
la
 fisiología
 celular
 si
 no
 se
 maneja
 con
 eficiencia,
 por
 
lo
  que
  todos
  los
  organismos
  vivos
  han
  desarrollado 
mecanismos
  para
  abordar
  proteínas
  mal
  plegadas
 
(Fredickson
 et
 al.,
 2012).
 
El retículo endoplásmico (RE) es el encargado
de permitir que las proteínas de la vía secretora y
transmembranales recién sintetizadas adquieran su
conformación nativa mediante el uso de enzimas y
chaperonas moleculares. Cuando este sistema falla,
puede resultar enla acumulación de proteínas mal
plegadas, activando sistemas que mandan señales al
núcleo para aumentar la expresión de chaperonas y
disminuir la expresión proteica en general, además, se
pueden desencadenar procesos selectivos que
destruirán a las proteínas mal plegadas (Chevet et al.,
2001).
El sistema de PQC le otorga a las proteínas
mal plegadas múltiples oportunidades para adquirirsu
conformación nativa, y comprende 2 grupos proteicos
principales: El primero son las chaperonas moleculares
y el segundo son las enzimas modificadoras de
glucoproteínas (Chevet et al., 2001).
Las
 chaperonas
 
El término de chaperona molecular describe a
miembros de distintas familias proteicas que poseen la
característica de unirse y estabilizar conformaciones no
nativas de unaproteína; A través de ciclos controlados,


 

las chaperonas facilitan el plegamiento correcto del
polipéptido. Las funciones principales de las
chaperonas es ayudar a la translocación de las proteínas
al lumen del RE, impedir las interacciones
inespecíficas y mantenerlas en un estado apropiado
para ser plegadas. Otra más de sus funciones es guiar a
las proteínas con un plegamientoincorrecto al sistema
ubiquitina-proteasoma o UPS, que constituye la
principal maquinaria de eliminación de proteínas en las
células eucarióticas (Kleizen & Braakman, 2004; Stolz
& Wolf, 2010).
La familia de chaperonas moleculares incluye
a las chaperonas clásicas y a las no clásicas. Las
primeras incluyen a la BiP (Grp78) y las segundas
constituyen una maquinaria molecular conocida comoel ciclo CNX o de calnexina (Chevet et al., 2001).
Se conocen dos complejos multiproteicos de
plegamiento; El primero está integrado por Grp78,
Grp94, PDI, CaBP1 (proteína de calcio 1), ERd3,
ERp72, GRP170, entre otras. El segundo es el “ciclo de
calnexina-calreticulina”, y se conforma por la
calnexina, calreticulina y ERp57. Hasta el momento no
se sabe cuáles son las características quedebe poseer
una proteína para ser reconocida por uno u otro
sistema, lo que sí se sabe es que algunas proteínas
necesitan de la participación de ambos sistemas para su
correcto plegamiento.
El primer complejo o “ciclo de Grp78”
funciona reconociendo los residuos hidrofóbicos en las
proteínas desplegadas. Grp78 posee un dominio de
ATPasa en el N-terminal y el sitio de unión a la
proteína...