Gonadotropina coriónica beta
Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens

CGB3
Estructuras disponibles
APBúsqueda de UniProt Humano: PDBe RCSB
Identificadores
AliasCGB3 , CGB5, CGB7, CGB8, hCGB, CGB, gonadotropina coriónica beta, subunidad 3 de la gonadotropina coriónica beta, subunidad beta de la coriogonadotropina, subunidad beta 3 de la gonadotropina coriónica, LHB, β-hCG
Identificaciones externasHomoloGene : 37338; GeneCards : CGB3; OMA : CGB3 - ortólogos
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entre

1082

n / A

Conjunto

ENSG00000104827

n / A

Protección unificada

P0DN86

n / A

RefSeq (ARNm)

Número nuevo_000737

n / A

RefSeq (proteína)

n / A

Ubicación (UCSC)Crónicas 19: 49.02 – 49.02 Mbn / A
Búsqueda en PubMed[2]n / A
Wikidatos
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La subunidad beta de la coriogonadotropina (CG-beta), también conocida como cadena beta de gonadotropina coriónica, es una proteína que en los humanos está codificada por el gen CGB . [3] [4] [5]

Este gen es miembro de la familia de la cadena beta de la hormona glicoproteica y codifica la subunidad beta 3 de la gonadotropina coriónica (CG). Las hormonas glicoproteicas son heterodímeros que constan de una subunidad alfa común y una subunidad beta única que les confiere especificidad biológica. La CG es producida por las células trofoblásticas de la placenta y estimula los ovarios para sintetizar los esteroides que son esenciales para el mantenimiento del embarazo. La subunidad beta de la CG está codificada por 6 genes que están dispuestos en tándem y en pares invertidos en el cromosoma 19q13.3 y son contiguos al gen de la subunidad beta de la hormona luteinizante . [3]

Estructura

CGB se compone de 165 aminoácidos y tiene un peso molecular de 17,739 kDa . En este polipéptido, hay 7 sitios totales de glicosilación, que abarcan 28 glicanos N-ligados totales en 2 sitios y 15 glicanos O-ligados totales en 5 sitios. Los sitios de N-glicosilación ocurren en Asn33 y Asn50. Los sitios de O-glicosilación ocurren en Ser138, Ser141, Ser147, Ser152 y Ser158. También hay tres sitios de fosforilación , que ocurren en Ser86, Ser116 y Thr117. Hay seis apareamientos de disulfuro, que ocurren en 9-57, 23-72, 26-110, 34-88, 38-90 y 93-100. [6] Además, hay 10 ubicaciones conocidas de mutación en el polipéptido CGB, que ocurren en las posiciones de aminoácidos 33, 35, 50, 52, 137, 138, 141, 147, 152 y 158. Hay una hélice alfa desde las posiciones de aminoácidos 1 a 15 y un giro desde las posiciones 115 a 117. También hay láminas beta desde las posiciones 47 a 60, 67 a 69, 75 a 88, 99 a 112 y 118 a 121. [7] [8] [9] El polipéptido de CGB también es inusualmente flexible en comparación con otros polipéptidos de estructura y función similares. Su nivel de glicosilación también se ha denominado "concentración extrema", siendo la gonadotropina coriónica humana (hCG) basal un 30% glicosilada en peso, hasta el 42% de glicosilación de la "hCG hiperglucosilada" en peso. [10] Es importante señalar aquí que toda la hormona proteica hCG es un heterodímero , con una subunidad alfa y una beta. La subunidad alfa es idéntica en la hormona proteica hCG, la hormona luteinizante (LH), la hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona estimulante de la tiroides (TSH). Es específicamente la subunidad beta de cada una de estas hormonas la que determina su especificidad y función. Además, las subunidades beta de hCG, LH, FSH y TSH muestran un alto grado de similitud de secuencia en los primeros 114 aminoácidos del polipéptido: la LH muestra un 85% de similitud, la FSH un 36% y la TSH un 46%. Una razón probable para una similitud de secuencia tan alta en hCG y LH es el hecho de que ambas subunidades beta respectivas se unen al mismo receptor, y su homología ilustra una función biológica y una vía bioquímica comunes. [6]

Secuencia de aminoácidos de CGB, con sitios de glicosilación, mutación y fosforilación anotados

Codificación y homología

La primera secuencia de nucleótidos del gen que codifica la subunidad beta de la gonadotropina coriónica humana (CGB) sugiere que la CGB evolucionó a partir de una copia duplicada de la subunidad beta de la LH, otra hormona glicoproteica con una influencia significativa sobre el embarazo, expresada en la glándula pituitaria anterior. El mapeo nuclear posterior ha descubierto que los humanos poseen seis copias del gen CGB, que sorprendentemente se encuentran junto con el gen LHB en el cromosoma 19q13.33. Los genes humanos CGB y LHB comparten un grado extremadamente alto de similitud en sus secuencias, alcanzando un 94% de similitud. [11] Esta secuencia de nucleótidos está abarcada por 3 exones. [12] De los seis genes que codifican la CGB, cuatro de ellos son funcionales. Estos incluyen CGB, CGB5, CGB7 y CGB8. Estos cuatro genes comparten una similitud de secuencia de ADN del 97-99% y codifican la subunidad beta bioquímicamente funcional de la hCG. Aunque los genes CGB1 y CGB2 son similares en secuencia a los otros cuatro genes mencionados anteriormente (85%), codifican una proteína hipotética nueva que tiene 132 aminoácidos de longitud y no comparte ninguna homología con la subunidad funcional CGB. Este resultado en particular fue causado por una inserción de un fragmento de ADN en la región no traducida (UTR) 5' de los genes CGB1 y CGB2, dando lugar a un nuevo exón uno y creando un cambio de marco de lectura abierto de un solo par de bases para los exones dos y tres. [13]

Función

Aunque toda la hormona glicoproteica hCG es un heterodímero que consta de una subunidad alfa y una beta, es la subunidad beta la única responsable de la especificidad de la función de la hCG. Por lo tanto, en esta sección, nos referiremos a la hCG como la subunidad beta específica CGB, debido a que la subunidad es la única responsable de su función relevante en el embarazo. La CGB solo se produce en el cuerpo humano durante el embarazo. La CGB es la primera molécula específica sintetizada por el embrión, con su ARN transcrito ya en la etapa de ocho células. Es el trofoblasto, que es la capa externa del blastocisto, el primero en sintetizar esta hormona glicoproteica. El blastocisto se convertirá en el embrión y el trofoblasto eventualmente se convertirá en parte de la placenta. El blastocisto /trofoblasto libera CGB en el espacio uterino, que de alguna manera puede alcanzar el receptor hCG/LH en la superficie endometrial. Nuevamente, es específicamente la subunidad beta de hCG (y también LH) la que se une al receptor, ya que las subunidades alfa de ambas hormonas, así como la FSH y la TSH, son las mismas. Esta comunicación no vascular por parte de CGB es muy notable, y todavía no se entiende completamente cómo CGB puede comunicarse con la superficie endometrial sin estar adherido a ella. La unión de CGB al receptor hCG/LH prepara el endometrio para la inminente implantación del blastocisto. CGB implementa inmunotolerancia y angiogénesis en la interfaz materno-fetal endometrial, lo que es particularmente crítico para el establecimiento de un embarazo exitoso. [14] Al estimular esta angiogénesis y vasculogénesis, CGB proporciona a la placenta un suministro de sangre materna suficiente, proporcionando así al embrión la nutrición crucial que necesita durante su invasión del endometrio uterino. [15] [16] Como una descripción más completa: CGB promueve la producción de progesterona por las células del cuerpo lúteo , promueve la angiogénesis en la vasculatura uterina, promueve la fusión de células citotrofoblasto y la diferenciación posterior para formar células sinciciotrofoblasto , promueve el bloqueo de cualquier acción inmune o de macrófagos por parte del sistema inmune materno sobre células placentarias invasoras extrañas, inicia un crecimiento uterino apropiado y adecuado paralelo al crecimiento fetal, suprime cualquier contracción miometrial durante el curso del embarazo, estimula el crecimiento y la diferenciación del cordón umbilical, prepara el endometrio para la implantación del embrión que se aproxima, actúa sobre un receptor en el cerebro de la madre causando náuseas y vómitos intensos, y también se ha demostrado que promueve el crecimiento de los órganos fetales durante el embarazo. [17]

Propiedades inmunomoduladoras

Una de las acciones fundamentales de la CGB, entre muchas, es el efecto inmunomodulador que tiene sobre la respuesta materna al embrión. Esta activación de una tolerancia del sistema inmunitario altamente específica al embrión es esencial para evitar el rechazo del embrión por parte del sistema inmunitario materno y, por lo tanto, el desarrollo y la implantación exitosos del embrión. Si bien los abortos espontáneos y los abortos espontáneos tienen, obviamente, una multitud de causas diferentes, la respuesta inmunitaria materna al embrión que se implanta es una de las principales, y la acción específica está relacionada con las células T CD4+ del sistema inmunitario. Para describir de manera efectiva su influencia en el éxito o el fracaso de un embarazo, es necesario un breve resumen de estas células. Se clasifican en cuatro subgrupos diferentes: células T auxiliares (Th) 1, Th2, Th17 y células T reguladoras (Treg). Los estudios han indicado que los pacientes que sufren abortos espontáneos recurrentes poseen una inmunidad dominada por lo que se denomina la hipótesis Th1/Th2. Pero estudios posteriores han demostrado que el paradigma Th1/Th2 no es suficiente para describir los efectos inmunológicos por los cuales el feto es rechazado, y por lo tanto se ha ampliado al paradigma Th1/Th2/Th17 y células Treg. Las células Th17 y Treg, según el campo de la inmunología, se han descrito como subconjuntos de linfocitos que muestran una clara diferenciación de las células Th1 y Th2. Desempeñan un papel importante en el desarrollo de enfermedades autoinmunes e infecciones. Múltiples estudios han informado que un desequilibrio Th17/Treg está asociado con abortos espontáneos recurrentes. Y mientras que muchos estudios han discutido e ilustrado los efectos inmunosupresores de CGB sobre la proliferación de células T, otros han demostrado un efecto trófico contradictorio, profundizando aún más la noción de un entorno de embarazo inmunosupresor provocado por CGB. La CGB estimula la invasión del trofoblasto y la proliferación de células de la teca intersticial mediante la sobremodulación de las señales de la quinasa regulada extracelular (ERK) y AKT, y la instigación de la producción de leptina por la CGB requiere un diálogo entre las vías de señalización de cAMP y p38 en el sinciciotrofoblasto. También se ha demostrado que la CGB tiene un impacto positivo en la proliferación de células T CD4+25+ y que atrae a estas células al endometrio en el embarazo temprano. Las células inmunes ubicadas en el sitio de implantación contribuyen activamente a la implantación del embrión. Y así, a través de la modulación de las células Th1 promotoras de inflamación y las células Th2 antiinflamatorias, la CGB desempeña un papel de importancia crítica en la implantación exitosa del embrión en la pared endometrial. [15] [16]

Propiedades vasculogénicas y angiogénicas

El efecto angiogénico de la CGB sobre las células endoteliales está mediado precisamente por la activación del receptor hCG/LH y la vía PKA/cAMP. Es a través de la unión de la CGB al receptor hCG/LH que se activa la vía PKA/cAMP, que luego ayuda a estimular la angiogénesis y el establecimiento de una vía de nutrientes de doble vía para el embrión y el feto posterior. El dibutiril cAMP luego estimula el crecimiento de los vasos a partir del anillo aórtico, lo que sugiere aún más la importancia de la vía PKA, así como su vía CGB precedente, durante esta respuesta angiogénica. Y así, se han observado y confirmado claros efectos angiogénicos directos de la CGB sobre las células endoteliales en el anillo aórtico, CAM, tapón de matrigel y proliferación de células endoteliales. En un embarazo normal, la expresión de CGB se asocia con la estimulación endometrial de la angiogénesis que ocurre temprano en la gestación, mientras que también aumenta el suministro de sangre y altera la vasculatura uterina a través de la vasodilatación, aumentando la permeabilidad, el desarrollo y la maduración de nuevos vasos. [18] [16]

Estimulación de otras hormonas relevantes del embarazo

La CGB hace que el cuerpo produzca más estrógeno y progesterona . Junto con la CGB, el aumento de estrógeno y progesterona envía una señal al cuerpo de que se está produciendo un embarazo y ayuda a engrosar el revestimiento uterino y detener la menstruación . Es el equilibrio preciso de estas tres hormonas lo que ayuda a sostener y mantener un embarazo saludable. [19] Más específicamente, la CGB es una hormona luteotrópica que promueve la supervivencia y la actividad esteroidogénica del cuerpo lúteo al actuar a través de los receptores de la hormona luteinizante (LHR) expresados ​​en las células luteinizadas de la teca y la granulosa . A través de esta activación, el cuerpo lúteo produce la progesterona necesaria para las etapas posteriores del embarazo. Esto ayuda a mantener vivo y activado el cuerpo lúteo, que es muy importante. [20] [17]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000104827 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  3. ^ ab "Gen Entrez: gonadotropina coriónica".
  4. ^ Fiddes JC, Goodman HM (agosto de 1980). "El ADNc de la subunidad beta de la gonadotropina coriónica humana sugiere la evolución de un gen mediante lectura directa en la región 3' no traducida". Nature . 286 (5774): 684–687. Bibcode :1980Natur.286..684F. doi :10.1038/286684a0. PMID  6774259. S2CID  4323775.
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Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .


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