Cadena J
Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens
Cadena J
Identificadores
AliasJCHAIN , IGCJ, JCH, IGJ, cadena J, cadena de unión de IgA e IgM multiméricas
Identificaciones externasOMIM : 147790; MGI : 96493; HomoloGene : 16958; GeneCards : JCHAIN; OMA : JCHAIN ​​- ortólogos
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entre

3512

16069

Conjunto

ENSG00000132465

ENSMUSG00000067149

Protección unificada

P01591

P01592

RefSeq (ARNm)

Número nuevo_144646

Número nuevo_152839

RefSeq (proteína)

Número de serie 653247

NP_690052

Ubicación (UCSC)Crónica 4: 70.66 – 70.68 MbCrónica 5: 88,67 – 88,68 Mb
Búsqueda en PubMed[3][4]
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Molécula de anticuerpo pentamérica de inmunoglobulina M (IgM) (que consta de cinco unidades base).
1: Unidad base.
2:  Cadenas pesadas .
3:  Cadenas ligeras .
4:  Cadena J.
5: Enlaces disulfuro intermoleculares.
Esquema del dímero de inmunoglobulina A que muestra la cadena H (azul), la cadena L (roja), la cadena J (magenta) y el componente secretor (amarillo).

La cadena de unión (J) es un componente proteico que une los monómeros de los anticuerpos IgM e IgA para formar anticuerpos poliméricos capaces de secreción. [5] La cadena J está bien conservada en el reino animal , pero sus funciones específicas aún no se comprenden por completo. Es un polipéptido de 137 residuos , [6] codificado por el gen IGJ . [7] [8] [9]

Estructura

La cadena J es una glicoproteína de peso molecular 15 kDa. Su estructura secundaria permanece indeterminada pero se cree que adopta una estructura plegada de un solo barril β o de dos dominios con dominios de inmunoglobulina estándar. [10] La estructura primaria de la cadena J es inusualmente ácida y tiene un alto contenido de aminoácidos con carga negativa. [11] Tiene 8 residuos de cisteína , 6 de los cuales están involucrados en enlaces disulfuro intramoleculares mientras que los dos restantes funcionan para unir las regiones de cola Fc de los anticuerpos IgA o IgM , la cadena α y la cadena μ respectivamente. Un carbohidrato unido a N resultante de la N-glicosilación también es esencial en la incorporación de la proteína a los polímeros de anticuerpos. [12] No se conoce ninguna familia de proteínas con homología significativa con la cadena J. [13]

Función

Polimerización de anticuerpos

La cadena J regula la multimerización de IgM e IgA en mamíferos. Cuando se expresa en células, favorece la formación de una IgM pentamérica y un dímero de IgA. Los pentámeros de IgM se encuentran más comúnmente con una sola cadena J, pero algunos estudios han observado hasta 4 cadenas J asociadas a un solo pentámero de IgM.

La cadena J se incorpora tarde en la formación de polímeros de IgM y favorece termodinámicamente la formación de pentámeros en oposición a hexámeros. [12] En ratones knock-out (KO) de cadena J, el polímero de IgM hexamérico domina. [14] Estos hexámeros de IgM negativos a la cadena J son 15-20 veces más efectivos para activar el complemento que los pentámeros de IgM positivos a la cadena J. [15] Sin embargo, se ha demostrado que los ratones KO de cadena J tienen bajas concentraciones de IgM hexamérica y una deficiencia en la activación del complemento, lo que sugiere mecanismos reguladores in vivo adicionales. [16] Otra consecuencia de la activación reducida del complemento por IgM pentamérica es que permite que la pIgM positiva a la cadena J se una al antígeno sin causar daño excesivo a las membranas epiteliales a través de la activación del complemento. [17]

La cadena J facilita la dimerización de la IgA al unir dos colas secretoras de monómeros. Estructuralmente, la cadena J une dos monómeros de anticuerpos de forma asimétrica al formar enlaces disulfuro intermoleculares y unir los sándwiches β hidrófobos en cada molécula. [18] Este mecanismo de multimerización involucra a proteínas chaperonas, entre ellas la proteína de unión a inmunoglobulina (BiP) y MZB1, cada una de las cuales recluta secuencialmente factores distintos del anticuerpo polimerizado. [19]

Secreción de anticuerpos

La secreción de anticuerpos de la membrana mucosa desde la membrana basal a las células epiteliales apicales se ve facilitada por el receptor polimérico de Ig (pIgR). Una proteína basal del pIgR conocida como componente secretor (SC) reconoce la Ig lista para la secreción. [20] La unión entre el componente secretor y la Ig secretora se ve facilitada por la cadena J del anticuerpo, que hace contacto físico con el componente secretor para cambiar la conformación del transportador a un estado abierto. [21] A continuación, el complejo se transcita y el componente secretor se escinde proteolíticamente del receptor, liberando el anticuerpo al lado apical de la célula epitelial y al lumen en general. Se cree que este mecanismo se conserva en gran medida entre la secreción de IgM e IgA. [19]

Regulación

Originalmente se creía que la cadena J solo se expresaba en células plasmáticas secretoras de anticuerpos , sin embargo, se ha visto que la cadena J se expresa en etapas anteriores de la diferenciación de células B antes de la expresión de Ig. [22] Se cree que la expresión de la cadena J ocurre en las primeras etapas de la diferenciación de células linfoides , ya que se expresa en precursores de células B y T. A medida que las células se desarrollan, parece que la expresión de la cadena μ se vuelve necesaria para la síntesis de la cadena J. [23]

El gen de la cadena J se regula transcripcionalmente a través de la represión canónica de Pax5 . [24] Como Pax5 es un regulador transcripcional común, la cadena J todavía se expresa en células plasmáticas que secretan anticuerpos monoméricos. En dichas células se cree que no cumple ninguna función y se degrada rápidamente. [19] En las células plasmáticas que secretan IgA monomérica, es probable que un mecanismo independiente de Pax5 evite la dimerización de IgA. [25]

Filogenia

Es probable que la cadena J haya surgido evolutivamente en los primeros vertebrados con mandíbulas. [26] Desde entonces, los grupos de peces óseos, incluidos los teleósteos , han perdido la expresión de la cadena J. [13]   Los Xenopus pueden polimerizar la IgX mucosa en ausencia de la cadena J, quizás debido a una pérdida de los residuos de cisteína conservados que unen la cadena J y la cola secretora de Ig. [27]

Los tiburones no expresan IgA y, por lo tanto, utilizan la expresión de la cadena J únicamente para la polimerización de IgM. [28] Esto hace que los tiburones sean un organismo modelo intrigante para estudiar la regulación y polimerización de la cadena J sin las variables confusas de la secreción mucosa. [29]

Referencias

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Lectura adicional

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