Proteína 14-3-3
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 Diagrama esquemático de la proteína humana 14-3-3 beta, entrada PDB 2bq0 [1] | |||||||||
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | 14-3-3 | ||||||||
| Pfam | PF00244 | ||||||||
| Interprofesional | IPR000308 | ||||||||
| ELEGANTE | 14_3_3 | ||||||||
| PROSITIO | PDOC00633 | ||||||||
| SCOP2 | 1a4o / ALCANCE / SUPFAM | ||||||||
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Las proteínas 14-3-3 son una familia de moléculas reguladoras conservadas que se expresan en todas las células eucariotas . Las proteínas 14-3-3 tienen la capacidad de unirse a una multitud de proteínas de señalización funcionalmente diversas , incluidas las quinasas , las fosfatasas y los receptores transmembrana . Se han descrito más de 200 proteínas de señalización como ligandos 14-3-3.
Las cantidades elevadas de proteína 14-3-3 en el líquido cefalorraquídeo suelen ser un signo de neurodegeneración rápida; un indicador común de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob . [2]
Propiedades
En la mayoría de los mamíferos, siete genes codifican siete proteínas 14-3-3 distintas (véase Genes humanos más abajo) y entre 13 y 15 genes en muchas plantas superiores, aunque en los hongos normalmente sólo están presentes en pares. Los protistas tienen al menos uno. Los eucariotas pueden tolerar la pérdida de un solo gen 14-3-3 si se expresan varios genes, pero la eliminación de todos los 14-3-3 (como se determinó experimentalmente en la levadura) provoca la muerte. [ cita requerida ]
Las proteínas 14-3-3 son estructuralmente similares a la superfamilia de repeticiones tetratrópicas de péptidos (TPR) , que generalmente tienen 9 o 10 hélices alfa y suelen formar interacciones homo- y/o heterodímeras a lo largo de sus hélices amino-terminales. Estas proteínas contienen una serie de dominios de modificación comunes conocidos, incluidas regiones para la interacción de cationes divalentes , fosforilación y acetilación y escisión proteolítica, entre otras establecidas y predichas. [3]
La 14-3-3 se une a péptidos. Existen motivos de reconocimiento comunes para las proteínas 14-3-3 que contienen un residuo de serina o treonina fosforilado, aunque también se ha informado de la unión a ligandos no fosforilados . Esta interacción se produce a lo largo de un denominado surco o hendidura de unión que es de naturaleza anfipática . Hasta la fecha, se han resuelto las estructuras cristalinas de seis clases de estas proteínas y se han depositado en el dominio público. [ cita requerida ]
| Canónico | R[^DE]{0,2}[^DEPG] ([ST]) (([FWYLMV].) |([^PRIKGN]P) |([^PRIKGN].{2,4}[VILMFWYP])) |
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| C-terminal | R[^DE]{0,2}[^DEPG] ([ST]) [^P]{0,1}$ |
| No fosforilado (ATP) | IR[^P][^P]N[^P][^P]WR[^P]W[YFH][ITML][^P]Y[IVL] |
| Todas las entradas están en formato de expresión regular . Los saltos de línea se añaden en caso de "o" para facilitar la lectura. Los sitios de fosforilación están en negrita. Los sitios de motivos son mucho más diversos de lo que sugieren los patrones aquí. Para ver un ejemplo con un reconocedor moderno que utiliza una red neuronal artificial , consulte el artículo citado. [5] | |
Descubrimiento y denominación
Las proteínas 14-3-3 se encontraron inicialmente en el tejido cerebral en 1967 y se purificaron mediante cromatografía y electroforesis en gel . En muestras de cerebro bovino, las proteínas 14-3-3 se ubicaron en la fracción 14 que se eluía de una columna de DEAE-celulosa y en la posición 3.3 en un gel de electroforesis de almidón. [6]
Función
Las proteínas 14-3-3 desempeñan un papel específico de isoforma en la recombinación de cambio de clase . Se cree que interactúan con la proteína desaminasa inducida por activación (citidina) para mediar la recombinación de cambio de clase. [7]
La fosforilación de Cdc25C por CDS1 y CHEK1 crea un sitio de unión para la familia 14-3-3 de proteínas de unión a fosfoserina. La unión de 14-3-3 tiene poco efecto sobre la actividad de Cdc25C, y se cree que 14-3-3 regula Cdc25C secuestrándola en el citoplasma, evitando así las interacciones con CycB-Cdk1 que se localizan en el núcleo en la transición G2/M. [8]
Se informa que la isoforma eta ( YWHAH ) es un biomarcador (en el líquido sinovial ) de la artritis reumatoide . [9] En una revisión sistemática, se ha descrito al 14-3-3η como una adición bienvenida al campo de la reumatología. Los autores indican que el marcador 14-3-3η basado en suero se suma al arsenal de herramientas existentes disponibles para los médicos, y que existe evidencia clínica adecuada para respaldar sus beneficios clínicos en el tratamiento de pacientes diagnosticados con artritis reumatoide (AR). [10]
Las proteínas 14-3-3 se unen y secuestran los correguladores transcripcionales YAP/ TAZ en el citoplasma, inhibiendo su función.
14-3-3 regula la señalización celular
Genes humanos
- YWHAB – “ 14-3-3 beta ”
- YWHAE – "14-3-3 épsilon"
- YWHAG – “ Gamma 14-3-3 ”
- YWHAH – “ 14-3-3 eta ”
- YWHAQ – “ 14-3-3 tau ”
- YWHAZ – “14-3-3 zeta”
- SFN o YWHAS – “14-3-3 sigma” (Stratifin)
Las proteínas 14-3-3 alfa y delta (YWHAA y YWHAD) son formas fosforiladas de YWHAB y YWHAZ , respectivamente.
En las plantas
La presencia de grandes familias de genes de proteínas 14-3-3 en el reino Viridiplantae refleja su papel esencial en la fisiología vegetal. Un análisis filogenético de 27 especies de plantas agrupó las proteínas 14-3-3 en cuatro grupos.
Las proteínas 14-3-3 activan las ATPasas H + de tipo P de la membrana plasmática autoinhibidas y se unen al extremo C de las ATPasas en una treonina conservada. [12]
Referencias
- ^ Yang, X.; Lee, WH; Sobott, F.; Papagrigoriou, E.; Robinson, CV; Grossmann, JG; Sundstrom, M.; Doyle, DA; Elkins, JM (2006). "Base estructural de las interacciones proteína-proteína en la familia de proteínas 14-3-3". Proc. Natl. Sci. USA . 103 (46): 17237–17242. Bibcode :2006PNAS..10317237Y. doi : 10.1073/pnas.0605779103 . PMC 1859916 . PMID 17085597.
- ^ Takahashi H, Iwata T, Kitagawa Y, Takahashi RH, Sato Y, Wakabayashi H, Takashima M, Kido H, Nagashima K, Kenney K, Gibbs CJ, Kurata T (noviembre de 1999). "Niveles aumentados de isoformas épsilon y gamma de las proteínas 14-3-3 en el líquido cefalorraquídeo en pacientes con enfermedad de Creutzfeldt-Jakob". Inmunología clínica y de diagnóstico de laboratorio . 6 (6): 983–5. doi :10.1128/CDLI.6.6.983-985.1999. PMC 95810. PMID 10548598 .
- ^ Bridges D, Moorhead GB (agosto de 2005). "Proteínas 14-3-3: una serie de funciones para una proteína numerada". Science's STKE . 2005 (296): re10. doi :10.1126/stke.2962005re10. PMID 16091624. S2CID 5795342.
- ^ "Búsqueda ELM: "14-3-3"". Recurso Eukaryotic Linear Motif . Consultado el 16 de mayo de 2019 .
- ^ Madeira F, Tinti M, Murugesan G, Berrett E, Stafford M, Toth R, Cole C, MacKintosh C, Barton GJ (julio de 2015). "14-3-3-Pred: métodos mejorados para predecir fosfopéptidos que se unen a 14-3-3". Bioinformática . 31 (14): 2276–83. doi :10.1093/bioinformatics/btv133. PMC 4495292 . PMID 25735772.
- ^ Aitken, A (2006). "Proteínas 14-3-3: una visión histórica". Semin Cancer Biol . 50 (6): 993–1010. doi :10.1023/A:1021261931561. PMID 16678438. S2CID 41949194.
- ^ Xu Z, Zan H, Pone EJ, Mai T, Casali P (junio de 2012). "Recombinación de ADN por cambio de clase de inmunoglobulina: inducción, selección y más allá". Nat Rev Immunol . 12 (7): 517–31. doi :10.1038/nri3216. PMC 3545482 . PMID 22728528.
- ^ Cann KL, Hicks GG (diciembre de 2007). "Regulación de la respuesta de rotura de doble cadena del ADN celular". Bioquímica y biología celular . 85 (6): 663–74. doi :10.1139/O07-135. PMID 18059525.
- ^ Kilani, RT; Maksymowych, WP; Aitken, A.; Boire, G.; St-Pierre, Y.; Li, Y.; Ghahary, A. (2007). "Detección de altos niveles de 2 isoformas específicas de proteínas 14-3-3 en el líquido sinovial de pacientes con inflamación articular". The Journal of Rheumatology . 34 (8): 1650–1657. PMID 17611984.
- ^ Abdelhafiz D, Kilborn S, Bukhari M (junio de 2021). "El papel de 14-3-3 η como biomarcador en la artritis reumatoide". Investigación en Reumatología e Inmunología . 2 (2): 87–90. doi : 10.2478/rir-2021-0012 . PMC 9524784 . PMID 36465971. S2CID 238231522.
- ^ Saha M, Carriere A, Cheerathodi M, Zhang X, Lavoie G, Rush J, Roux PP, Ballif BA (octubre de 2012). "RSK fosforila SOS1 creando sitios de acoplamiento 14-3-3 y regulando negativamente la activación de MAPK". The Biochemical Journal . 447 (1): 159–66. doi :10.1042/BJ20120938. PMC 4198020 . PMID 22827337.
- ^ Jahn TP, Schulz A, Taipalensuu J, Palmgren MG (febrero de 2002). "Modificación postraduccional de la H(+)-ATPasa de la membrana plasmática de la planta como requisito para la complementación funcional de un mutante de transporte de levadura". The Journal of Biological Chemistry . 277 (8): 6353–8. doi : 10.1074/jbc.M109637200 . PMID 11744700.
Lectura adicional
- Moore BW, Perez VJ (1967). FD Carlson (ed.). Aspectos fisiológicos y bioquímicos de la integración nerviosa. Prentice-Hall, Inc., The Marine Biological Laboratory, Woods Hole, MA . págs. 343–359.
- Mhawech P (abril de 2005). "Proteínas 14-3-3: una actualización". Cell Research . 15 (4): 228–36. doi : 10.1038/sj.cr.7290291 . PMID 15857577.
- Steinacker P, Aitken A, Otto M (septiembre de 2011). "Proteínas 14-3-3 en la neurodegeneración". Seminarios en biología celular y del desarrollo . 22 (7): 696–704. doi :10.1016/j.semcdb.2011.08.005. PMID 21920445.
Enlaces externos
- Recurso de motivo lineal eucariota, clase de motivo LIG_14-3-3_1
- Recurso de motivo lineal eucariota, clase de motivo LIG_14-3-3_2
- Recurso de motivo lineal eucariota, clase de motivo LIG_14-3-3_3
- 14-3-3+Proteína en los Encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- Estructura tridimensional de la proteína 14-3-3 Theta (humana) complejada con un péptido en el PDB.
- Drosophila 14-3-3epsilon - La mosca interactiva
- Drosophila 14-3-3zeta - La mosca interactiva
