MAP1LC3B
Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens
MAP1LC3B
Estructuras disponibles
APBúsqueda de ortólogos: PDBe RCSB
Identificadores
AliasMAP1LC3B , ATG8F, LC3B, MAP1A/1BLC3, MAP1LC3B-a, proteína 1 asociada a microtúbulos, cadena ligera 3 beta
Identificaciones externasOMIM : 609604; MGI : 1914693; HomoloGene : 69359; Tarjetas genéticas : MAP1LC3B; OMA :MAP1LC3B - ortólogos
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entre

81631

67443

Conjunto

ENSG00000140941

ENSMUSG00000031812

Protección unificada

Q9GZQ8

Q9CQV6

RefSeq (ARNm)

Número nuevo_022818

Número de serie 026160 Número de
serie 001364358

RefSeq (proteína)

NP_073729

NP_080436
NP_001351287

Ubicación (UCSC)Crónica 16: 87.38 – 87.4 MbCrónicas 8: 122.32 – 122.33 Mb
Búsqueda en PubMed[3][4]
Wikidatos
Ver/Editar humanoVer/Editar ratón

La cadena ligera 3B de las proteínas asociadas a los microtúbulos 1A/1B (en adelante denominada LC3 ) es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen MAP1LC3B . [5] LC3 es una proteína central en la vía de la autofagia, donde funciona en la selección del sustrato de la autofagia y la biogénesis del autofagosoma . LC3 es el marcador de autofagosomas más utilizado. [6]

Descubrimiento

LC3 se identificó originalmente como una proteína asociada a microtúbulos en el cerebro de ratas. [7] Sin embargo, más tarde se descubrió que la función principal de LC3 es la autofagia , un proceso que implica la degradación masiva de componentes citoplasmáticos.

La familia de proteínas ATG8

MAP1LC3B es un miembro de la familia de proteínas ATG8 altamente conservada . Las proteínas ATG8 están presentes en todos los organismos eucariotas conocidos . La familia ATG8 animal comprende tres subfamilias: (i) proteína asociada a microtúbulos 1 cadena ligera 3 (MAP1LC3); (ii) potenciador de ATPasa asociada a Golgi de 16 kDa (GATE-16); y (iii) proteína asociada al receptor de ácido γ-amino-butírico ( GABARAP ). MAP1LC3B es uno de los cuatro genes de la subfamilia MAP1LC3 (otros incluyen MAP1LC3A , MAP1LC3C y MAP1LC3B2 ). [8]

Función

LC3 citoplasmático

El extremo C del LC3 recién sintetizado es hidrolizado por una proteasa de cisteína llamada ATG4B que expone Gly120, denominada LC3-I. [9] LC3-I, a través de una serie de reacciones similares a la ubiquitina que involucran a las enzimas ATG7 , ATG3 y ATG12 - ATG5 - ATG16 , se conjuga con el grupo principal del lípido fosfatidiletanolamina . [10] Se cree que la forma lipídica modificada de LC3, denominada LC3-II, está involucrada en los eventos de expansión y fusión de la membrana del autofagosoma. [11] Sin embargo, aún se discute el papel exacto de LC3 en la vía autofágica, y se debate la cuestión de si LC3 es necesario para la autofagia, ya que la eliminación de MAP1LC3B es compensada por los otros miembros de la subfamilia MAP1LC3. Estudios previos demostraron que los ratones knock out de MAP1LC3B se desarrollan normalmente, posiblemente debido a un mecanismo compensatorio entonces desconocido. [12] Sin embargo, trabajos posteriores demostraron que LC3 es necesario para la autofagia al regular negativamente de manera simultánea a todos los miembros de la subfamilia MAP1LC3. [13] Mientras que otro estudio sostiene que la eliminación de MAP1LC3 no afecta la autofagia en masa, mientras que los miembros de su familia GABARAP son cruciales para el proceso. [14] LC3 también funciona, junto con los receptores de autofagia (por ejemplo, SQSTM1 ), en la captura selectiva de carga para la degradación autofágica. [15] Independientemente de los autofagosomas, un solo LC3 soluble está asociado con un complejo de aproximadamente 500 kDa en el citoplasma. [16]

LC3 nuclear

No se debe subestimar la importancia de las funciones nucleares de las proteínas de autofagia. Existe una gran cantidad de LC3 en el núcleo de una variedad de tipos de células diferentes. [17] En respuesta a la inanición, la LC3 nuclear se desacetila y se transporta fuera del núcleo hacia el citoplasma, donde funciona en la autofagia. [18] La LC3 nuclear interactúa con la lámina B1 y participa en la degradación de la lámina nuclear . [19] La LC3 también se enriquece en los nucléolos a través de su triple motivo de arginina y se asocia con varios constituyentes nucleares y nucleolares diferentes, incluidos: MAP1B , tubulina y varias proteínas ribosómicas . [20]

Estructura

LC3 comparte homología estructural con la ubiquitina y, por lo tanto, se la ha denominado proteína similar a la ubiquitina . [21] LC3 tiene una interfaz de unión hidrofóbica/LDS (sitio de acoplamiento LIR) en el extremo N que interactúa con las proteínas que contienen LIR (región de interacción LC3). [16] Este dominio es rico en aminoácidos hidrofóbicos, cuya mutación altera la capacidad de LC3 de unirse con proteínas que contienen LIR, muchas de las cuales son proteínas adaptadoras de carga de autofagia. Por ejemplo, el sequestosoma (SQSTM1) interactúa con los aminoácidos Phe 52 y Leu53 presentes en la interfaz de unión hidrofóbica de LC3 y cualquier mutación de estos aminoácidos evita la interacción de LC3 con SQSTM1.

Regulación postraduccional

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000140941 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000031812 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ "Gen Entrez: proteína 1 asociada a microtúbulos MAP1LC3B, cadena ligera 3 beta".
  6. ^ Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A, et al. (enero de 2016). "Directrices para el uso e interpretación de ensayos para el seguimiento de la autofagia (3.ª edición)". Autofagia . 12 (1): 1–222. doi :10.1080/15548627.2015.1100356. PMC 4835977 . PMID  26799652. 
  7. ^ Mann SS, Hammarback JA (abril de 1994). "Caracterización molecular de la cadena ligera 3. Una subunidad de unión a microtúbulos de MAP1A y MAP1B". The Journal of Biological Chemistry . 269 (15): 11492–7. doi : 10.1016/S0021-9258(19)78150-2 . PMID  7908909.
  8. ^ Shpilka T, Weidberg H, Pietrokovski S, Elazar Z (julio de 2011). "Atg8: una familia de proteínas similares a la ubiquitina relacionada con la autofagia". Genome Biology . 12 (7): 226. doi : 10.1186/gb-2011-12-7-226 . PMC 3218822 . PMID  21867568. 
  9. ^ Kirisako T, Ichimura Y, Okada H, Kabeya Y, Mizushima N, Yoshimori T, Ohsumi M, Takao T, Noda T, Ohsumi Y (octubre de 2000). "La modificación reversible regula el estado de unión a la membrana de Apg8/Aut7 esencial para la autofagia y la vía de orientación del citoplasma a la vacuola". The Journal of Cell Biology . 151 (2): 263–76. doi :10.1083/jcb.151.2.263. PMC 2192639 . PMID  11038174. 
  10. ^ Ohsumi Y (marzo de 2001). "Disección molecular de la autofagia: dos sistemas similares a la ubiquitina". Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 2 (3): 211–6. doi :10.1038/35056522. PMID  11265251. S2CID  38001477.
  11. ^ Weidberg H, Shpilka T, Shvets E, Abada A, Shimron F, Elazar Z (abril de 2011). "Los extremos N de LC3 y GATE-16 median los procesos de fusión de membrana necesarios para la biogénesis del autofagosoma". Developmental Cell . 20 (4): 444–54. doi : 10.1016/j.devcel.2011.02.006 . PMID  21497758.
  12. ^ Cann GM, Guignabert C, Ying L, Deshpande N, Bekker JM, Wang L, Zhou B, Rabinovitch M (enero de 2008). "Expresión evolutiva de LC3alpha y beta: ausencia de fibronectina o fenotipo de autofagia en ratones knockout de LC3beta". Dinámica del desarrollo . 237 (1): 187–95. doi :10.1002/dvdy.21392. PMID  18069693. S2CID  86562625.
  13. ^ Weidberg H, Shvets E, Shpilka T, Shimron F, Shinder V, Elazar Z (junio de 2010). "Las subfamilias LC3 y GATE-16/GABARAP son esenciales, pero actúan de manera diferente en la biogénesis del autofagosoma". The EMBO Journal . 29 (11): 1792–802. doi :10.1038/emboj.2010.74. PMC 2885923 . PMID  20418806. 
  14. ^ Szalai P, Hagen LK, Sætre F, Luhr M, Sponheim M, Øverbye A, Mills IG, Seglen PO, Engedal N (abril de 2015). "El secuestro masivo autofágico de la carga citosólica es independiente de LC3, pero requiere GABARAP". Experimental Cell Research . 333 (1): 21–38. doi :10.1016/j.yexcr.2015.02.003. PMID  25684710.
  15. ^ Johansen T, Lamark T (marzo de 2011). "Autofagia selectiva mediada por proteínas adaptadoras autofágicas". Autofagia . 7 (3): 279–96. doi :10.4161/auto.7.3.14487. PMC 3060413 . PMID  21189453. 
  16. ^ ab Kraft LJ, Nguyen TA, Vogel SS, Kenworthy AK (mayo de 2014). "Tamaño, estequiometría y organización de complejos solubles asociados a LC3". Autofagia . 10 (5): 861–77. doi :10.4161/auto.28175. PMC 4768459 . PMID  24646892. 
  17. ^ Drake KR, Kang M, Kenworthy AK (marzo de 2010). "Distribución nucleocitoplasmática y dinámica del marcador del autofagosoma EGFP-LC3". PLOS ONE . ​​5 (3): e9806. Bibcode :2010PLoSO...5.9806D. doi : 10.1371/journal.pone.0009806 . PMC 2843706 . PMID  20352102. 
  18. ^ Huang R, Xu Y, Wan W, Shou X, Qian J, You Z, Liu B, Chang C, Zhou T, Lippincott-Schwartz J, Liu W (febrero de 2015). "La desacetilación de LC3 nuclear impulsa la iniciación de la autofagia en condiciones de inanición". Molecular Cell . 57 (3): 456–66. doi : 10.1016/j.molcel.2014.12.013 . PMID  25601754.
  19. ^ Dou Z, Xu C, Donahue G, Shimi T, Pan JA, Zhu J, Ivanov A, Capell BC, Drake AM, Shah PP, Catanzaro JM, Ricketts MD, Lamark T, Adam SA, Marmorstein R, Zong WX, Johansen T, Goldman RD, Adams PD, Berger SL (noviembre de 2015). "La autofagia media la degradación de la lámina nuclear". Naturaleza . 527 (7576): 105–9. Código Bib :2015Natur.527..105D. doi : 10.1038/naturaleza15548. PMC 4824414 . PMID  26524528. 
  20. ^ Kraft LJ, Manral P, Dowler J, Kenworthy AK (abril de 2016). "LC3 nuclear se asocia con complejos de difusión lenta que vigilan el nucléolo". Traffic . 17 (4): 369–99. doi :10.1111/tra.12372. PMC 4975375 . PMID  26728248. 
  21. ^ Kouno T, Mizuguchi M, Tanida I, Ueno T, Kanematsu T, Mori Y, Shinoda H, Hirata M, Kominami E, Kawano K (julio de 2005). "Estructura de la solución de la cadena ligera 3 de la proteína asociada a los microtúbulos e identificación de sus subdominios funcionales". The Journal of Biological Chemistry . 280 (26): 24610–7. doi : 10.1074/jbc.M413565200 . PMID  15857831.

Lectura adicional

  • Kraft LJ, Kenworthy AK (enero de 2012). "Obtención de imágenes de la formación de complejos proteicos en la vía de la autofagia: análisis de la interacción de LC3 y Atg4B(C74A) en células vivas mediante transferencia de energía por resonancia de Förster y recuperación de fluorescencia después del fotoblanqueo". Journal of Biomedical Optics . 17 (1): 011008–011008–13. Bibcode :2012JBO....17a1008K. doi :10.1117/1.JBO.17.1.011008. PMC  3380812 . PMID  22352642.
  • Behrends C, Sowa ME, Gygi SP, Harper JW (julio de 2010). "Organización en red del sistema de autofagia humana". Nature . 466 (7302): 68–76. Bibcode :2010Natur.466...68B. doi :10.1038/nature09204. PMC  2901998 . PMID  20562859.
  • Tanida I, Ueno T, Kominami E (diciembre de 2004). "Sistema de conjugación LC3 en la autofagia de los mamíferos". Revista internacional de bioquímica y biología celular . 36 (12): 2503–18. doi :10.1016/j.biocel.2004.05.009. PMC  7129593. PMID  15325588 .
  • Kabeya Y, Mizushima N, Ueno T, Yamamoto A, Kirisako T, Noda T, Kominami E, Ohsumi Y, Yoshimori T (noviembre de 2000). "LC3, un homólogo mamífero de la levadura Apg8p, se localiza en las membranas del autofagosoma después del procesamiento". La Revista EMBO . 19 (21): 5720–8. doi :10.1093/emboj/19.21.5720. PMC  305793 . PMID  11060023.
  • Tanida I, Tanida-Miyake E, Komatsu M, Ueno T, Kominami E (abril de 2002). "El homólogo humano Apg3p/Aut1p es una enzima E2 auténtica para múltiples sustratos, GATE-16, GABARAP y MAP-LC3, y facilita la conjugación de hApg12p con hApg5p". The Journal of Biological Chemistry . 277 (16): 13739–44. doi : 10.1074/jbc.M200385200 . PMID  11825910.
  • Tanida I, Tanida-Miyake E, Nishitani T, Komatsu M, Yamazaki H, Ueno T, Kominami E (marzo de 2002). "Murine Apg12p tiene una preferencia de sustrato por Apg7p murino sobre tres homólogos de Apg8p". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 292 (1): 256–62. doi :10.1006/bbrc.2002.6645. PMID  11890701.
  • He H, Dang Y, Dai F, Guo Z, Wu J, She X, Pei Y, Chen Y, Ling W, Wu C, Zhao S, Liu JO, Yu L (agosto de 2003). "Modificaciones postraduccionales de tres miembros de la familia MAP1LC3 humana y detección de un nuevo tipo de modificación para MAP1LC3B". The Journal of Biological Chemistry . 278 (31): 29278–87. doi : 10.1074/jbc.M303800200 . PMID  12740394.
  • Tanida I, Sou YS, Ezaki J, Minematsu-Ikeguchi N, Ueno T, Kominami E (agosto de 2004). "HsAtg4B/HsApg4B/autophagin-1 escinde los extremos carboxilo de tres homólogos humanos de Atg8 y deslipida la cadena ligera 3 de la proteína asociada a los microtúbulos y los conjugados proteína-fosfolípido asociado al receptor GABAA". The Journal of Biological Chemistry . 279 (35): 36268–76. doi : 10.1074/jbc.M401461200 . PMID  15187094.
  • Tanida I, Ueno T, Kominami E (noviembre de 2004). "La cadena ligera humana 3/MAP1LC3B se escinde en su extremo carboxilo terminal Met121 para exponer Gly120 para su lipidación y su orientación a las membranas autofagosómicas". The Journal of Biological Chemistry . 279 (46): 47704–10. doi : 10.1074/jbc.M407016200 . PMID  15355958.
  • Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q9GZQ8 (Microtubule-associated proteinas 1A/1B light chain 3B (MAP1LC3B)) en el PDBe-KB .
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=MAP1LC3B&oldid=1188022916"