Depende de lo que pueda encontrar “interesante”. Como siempre, el tesoro de una persona es otro “meh” 🙂
Reutilización de componentes entre diversos objetivos cinemáticos
El sistema bacteriano de secreción tipo 3 es un ejemplo realmente fascinante de reutilización estructural diversa. Principalmente, las bacterias gram negativas usan el T3SS para inyectar literalmente proteínas en una célula diana que facilita la infección (como un Pod de abordaje – Tropos de TV), pero el anillo interno del T3SS unido a la membrana es homólogo al anillo base de bacterias flagelos y al El gancho flagelar en U es homólogo a la aguja T3SS (características estructurales comunes y distintas de Salmonella inyectable y del cuerpo basal flagelar):
T3SS a la izquierda y ensamblaje flagelar a la derecha (Kawamoto et al., 2013, Scientific Reports, Nature Publishing Group)
Porins (soluciones estructurales diversas para los objetivos cinemáticos similares)
Entonces, las células tienen una membrana celular que generalmente separa bastante bien los compartimentos intracelular y extracelular, ¡incluso excluyendo el agua! La difusión existe, pero es bastante lenta (como de costumbre, la difusión es lenta, pero con una barrera hidrofóbica tan grande, la velocidad se reduce en magnitudes). Entonces, si hay una necesidad de transporte acuático, ¿qué ocurre? Las aquaporinas son un tetrámero de las subunidades de hélice alfa 6-TM que proporcionan un canal de agua a través de la membrana celular eucariótica:
(Wikimedia Commons)
Sin embargo, los procariotas también tienen porinas, excepto que los monómeros utilizados en sus porinas son de barril beta:
(Wikimedia Commons)
No vemos muchas proteínas de membrana Beta-barril nativas de las células eucariotas (a excepción de los antiguos orgánulos procariotas como mitocondriales y cloroplastos), por lo que en sí mismo es un fenómeno interesante.
Sec61 y TRAM
Los dominios transmembrana de alfa-hélice generalmente no pueden insertarse en la membrana sin estas proteínas de membrana interna. Las proteínas Sec y la proteína de membrana asociada a la cadena de translocación (TRAM) forman parte del sistema translocon del retículo endoplásmico que puede insertar las TM nacientes en la membrana ER o “decidir” transponer el péptido completo al interior de la ER para avanzar plegamiento mecánico, todo depende de las secuencias de señal y la estructura secundaria de la nueva proteína.
(Gilmore y Mandon 2012, Trends in Biochemical Sciences, Cell Press)
(von Heijne 2006)
¿Debo preocuparme si mi desodorante contiene aluminio zirconio?
¿Todas las enzimas son biocatalizadores?
¿Qué enzima degradaría las proteínas u otros productos bioquímicos?
¿Son interesantes los receptores acoplados a proteínas G ( GPCR )? Bueno, son la superfamilia más grande de proteínas en células animales. Tal vez eso los hace menos interesantes? Pero como sé más sobre ellos que otros tipos de proteínas, entonces quizás soy parcial. Facilitan la transmisión de fuentes de información extracelulares a la célula sin requerir el transporte físico de material. Ayudan a convertir y amplificar la señalización química electromagnética y bioquímica a nivel local / celular a nivel fisiológico de formas electromagnéticas y bioquímicas de señalización. Son responsables de darnos visión, olfato y gusto. Desempeñan un papel en la reproducción sexual y el desarrollo embrionario. Ayudan a que los sistemas inmunológico, circulatorio, endocrino y nervioso funcionen correctamente. Entonces, incluso si son un poco ubicuos, ¡son muy importantes!
CFTR
Otra proteína de membrana de limpieza “run of the mill” relacionado con los transportadores ABC , excepto que este nombre lleva el nombre de la enfermedad que resulta de una mutación conocida: regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística . CFTR es un canal / transportador iónico activo “híbrido” que consume ATP para permitir la difusión de iones cloruro a través de la membrana celular a pesar de que de lo contrario no realiza el transporte activo; por lo tanto, algunos estudios caracterizan a CFTR como un transportador ABC roto y con fugas que en realidad no transporta nada. La mutación por deleción de la fenilalanina en la posición de aminoácido 508 en esta proteína es lo que conduce al fenotipo de Fibrosis Quística: sin F508, CFTR se pliega mal en el retículo endoplásmico y como resultado se desvía del transporte a la membrana celular. El transporte de cloruro es importante para mantener las lagunas e hidratación aniónicas fisiológicas. Curiosamente, Vibrio cholerae es tan increíblemente patógeno debido a que la toxina del cólera satura la cascada de transducción de señales de AMP cíclicas en las células intestinales, lo que satura la activación de CFTR. La sobreactivación de CFTR de esta manera causa la fuerte difusión del cloruro que causa el gran aumento de la ósmosis en el intestino delgado, que luego impulsa la difusión de sodio y otros iones que conducen a la diarrea y la deshidratación. (Mecanismos de plegado de CFTR en el retículo endoplásmico)
(Kim y Skach 2012, Frontiers in Pharmacology)
Sistema Fas (FasL, FasR (CD95)), Receptores del factor de necrosis tumoral
Estas proteínas de membrana son componentes importantes en los sistemas de autodestrucción celular. Cuando una célula que expresa el ligando Fas se une físicamente con los receptores Fas de otra célula, la célula portadora del receptor Fas se desprenderá de todo el parche de membrana que contiene un trímero de FasL-FasR, que conduce a la muerte celular programada. La actividad de las células T puede regularse usando este mecanismo y también usar este subsistema en otras células para inducir a las células que expresan antígenos peligrosos o extraños a que se escapen. ¡El sistema Fas incluso tiene una especie de temporizador de cuenta regresiva programable, ya que los bajos niveles de estimulación de Fas impulsan la maquinaria de supervivencia celular que funciona en oposición a la maquinaria de autodestrucción! Solo cuando se haya activado suficiente FasR, impulsará la apoptosis hasta su finalización. A veces, las células tumorales pueden sobreexpresar FasL, creando un escudo contra las células T citotóxicas al matar a los asesinos antes de suicidarse.
(Schutze et al, 2008 Nature Reviews Molecular Cell Biology)
Los receptores de TNF también juegan un papel importante en la muerte inflamatoria y celular. El ligando principal del receptor de TNF, TNFalpha, es ahora un objetivo farmacéutico popular para las enfermedades autoinmunes. Los fármacos como Remicade, Humira y otros son anticuerpos monoclonales TNFalfa, que compiten con la unión de TNFalfa a los receptores de TNF. Enbrel (etanercept) es una proteína de fusión donde un extremo es el receptor 2 de TNF y el otro extremo es un fragmento de anticuerpo humano.
(Mak y Yeh, 2002 Arthritis Research)