Anquirina
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Ank-B 3.957
Ank-G 4.377 (aminoácidos)
Ank-2 433.715
Ank-3 480.000 (Da)
- repetición de anquirina (ARD/MRD),
- unión a la espectrina (SBD),
- ZU5
- ZU5
- UPA
- inserto largo variable neuronal
- dominio muerto (DD)
- dominio regulador (RD)
| Anquirinas Familia ANK | ||
|---|---|---|
| Identificadores | ||
| Estructura/Función proteica | ||
| Tamaño |
Ank-R 1.881 Ank-B 3.957 Ank-G 4.377 (aminoácidos) | |
| Peso molecular |
Ank-1 206.200 Ank-2 433.715 Ank-3 480.000 (Da) | |
| Dominio proteico |
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| Ankirina-1 | ||||
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| Estructuras disponibles | ||||
| PDB | Buscar ortólogos: | |||
| Identificadores | ||||
| Nomenclatura |
Otros nombres ANK-1
ANK-R | |||
| Identificadores externos | ||||
| Locus | Cr. 8 p11.21 | |||
| Estructura/Función proteica | ||||
| Tamaño | 1881 (aminoácidos) | |||
| Peso molecular | 206.265 (Da) | |||
| Ortólogos | ||||
| Especies |
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| Entrez |
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| Ensembl |
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| UniProt |
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| RefSeq (ARNm) |
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| PubMed (Búsqueda) |
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Las anquirinas [3] (Ankyrins en inglės) son una familia de proteínas asociada a otras de la membrana plasmática y a las del citoesqueleto subyacente. También se denomina como proteína banda 2.1.[4] Mantienen la integridad de las membranas plasmáticas y anclan canales iónicos específicos, intercambiadores iónicos y transportadores iónicos en la membrana.
La forma Ankyrin-R se caracterizó en eritrocitos humanos, donde se denominó inicialmente como band 2.1 luego ankyrin erirtrocitaria.
Los estudios iniciales de electroforesis SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis) para separar las proteínas de acuerdo a su movilidad, originaban "bandas" que luego eran numeradas para su identificación.
En 1979 Bennet&Stenbuck escribían:
"Banda 2.1 es la proteína responsable por la alta afinidad de asociación de la espectrina con la superficie interna de la membrana plasmática del eritrocito. Nosotros hemos nombrado esta proteína "ankyrin" desde el griego "ankyra" que significa "ancla". Bennet&Stenbuck[5]
Ankyrin-R en las "bandas" formaban una red de polímeros en la superficie citoplasmática de la membrana.[6][5]
Estructura
En el humano la familia Ankyrin poseen en sus cadenas un número variable de aminoácidos.
- Primaria
Las secuencias originales (sin transformaciones postraduccionales) contienen entre 1.800 y 4.300 aminoácidos (aa).
El peso de la molécula recién traducida se ha calculado entre 200.000 y 480.000 Daltons (Da).
- Ankyrin-R AnkR (R por Restricted distribution) cadena de 1.881 aa y el peso calculado es 206.200 Da.[7][8]
23 isoformas producidas por el uso de "promotores alternativos" y el "empalme alternativo".
- Ankyrin-B (B por Broadly expressed) posee 3.957 aa y 433.715 Da,
La anquirina-B gigante (gAnkB) es una isoforma neuroespecífica de anquirina-B de 440 kDa.[9]
- Ankyrin-G (G por giant size) recién traducida posee 4.337 aa y su peso está calculado en 480.000 Da.[10]
- Secundaria
En las Anquirinas se describen cuatro dominios funcionales básicos.
El dominio amino terminal (N-ter) muestra la repetición ANK llamada ARD/MRD.
El DD (por death Domains) "dominio de muerte" es necesario para la apoptosis. El DD de la AnkG forma complejos con Fas y FADD, promoviendo la apoptosis mediada por Fas.[8]
El extremo carboxi-terminal (C-ter) muestra el dominio regulador RD.[7]
- Terciaria
El dominio de repetición ARD/MRD forma una espiral alrededor de una gran cavidad central y participa en la unión de transportadores iónicos. La repetición adopta una disposición en forma de T en el complejo con el surco de unión a péptidos de las repeticiones ANK 1-5 orientado hacia la membrana.
La configuración en tándem de los dos dominios ZU5 y UPA forma un "supramódulo estructural" denominado ZZU.
ZU5-1 media la interacción con la beta-espectrina, y la interfaz ZU5-1/UPA es necesaria para la función de la anquirina además de la unión a la espectrina.[7]
El dominio DD central está compuesto por seis hélices alfa antiparalelas y tres hélices 310 (η1–η2-η3).
Forma una cavidad hidrofóbica en la superficie de la molécula. La cola C-terminal del DD se curva hacia atrás para tener el anillo aromático de un residuo de fenilalanina, Phe100, insertado en esta cavidad, que ancla la cola flexible al dominio central.[8]
Genética
Las anquirinas están codificadas en mamíferos por tres genes diferentes: ANK1, ANK2 y ANK3, que producen múltiples proteínas mediante empalme alternativo (splicing).
- ANK1
El gen ANK1 se encuentra en el Cromosoma 8 (8p11.21) 41653225 a 41896741 : 243,522 bases.
ANK1 codifica las proteínas Ankyrin-R 1.881aa y ~206.200 Daltons. Se caracterizó inicialmente en eritrocitos humanos, de donde se denominó ankyrin erirtrocitaria o también band 2.1.[11]
- ANK2
El gen ANK2 en el Cromosoma 4 (4q25-q26) : 112,705,622-113,384,231 : 678,610 bases.
ANK2 codifica las Anquirina-B cadena de 3.957 aa, con peso de ~433.715 Daltons.[12][13][14]
- ANK3
El gen ANK3 del Cromosoma 10 (10q21.2) : 60,026,298-60,733,528 : 707,231 bases.
ANK3 codifica las Ankyrin-G. La cadena consta de 4.377 aa con peso calculado de la molécula de 480.410 daltons.[15][16]
Función
Las anquirinas actúan como proteínas "adaptadoras" que unen las proteínas de membrana al citoesqueleto subyacente. Estas ankyrins adaptadoras forman complejos proteicos compuestos por proteínas integrales de membrana, moléculas de señalización y componentes citoesqueléticos.[17] Las ankyrins organizan y estabilizan estas redes proteicas, estableciendo así la infraestructura de "dominios de membrana" con funciones especializadas.[18]
ANK permite la unión de la proteína banda 3 (principalmente, aunque pueden ser otras proteínas integrales) con la espectrina y, por ende, con las fibras del citoesqueleto submembranoso.[19]
Esta proteína presenta sitios de unión específicos para la β-espectrina, hacia la mitad de la proteína. Este anclaje (dado que su nombre proviene de ahí, del griego “Άνκηρος”, “ancla”) que produce la anquirina es esencial para mantener la integridad de la membrana (al crear una unidad con el citoesqueleto subyacente), así como para facilitar el funcionamiento de canales y transportadores iónicos. Tras los sitios de unión para la β-espectrina, posee un Death domain que une con proteínas apoptóticas de membrana y un dominio regulador en el extremo carboxi-terminal.
También ancla el sarcómero al sarcolema y al citoesqueleto colindante.[20] La anquirina se une a la membrana por un proceso de palmitoilación.
Anquirina-B
La anquirina-B gigante (gAnkB) es una isoforma neuroespecífica de anquirina-B de 440 kD gAnkB está codificado por ANK2, que es un gen del trastorno del espectro autista (TEA) de alta seguridad, y varias mutaciones de novo del TEA se dirigen al dominio neuronal específico (NSD) de gAnkB.[9]
El motivo NSD gAnkB interactúa directamente con los MT a través de su NSD. ∼2000 residuos (aa 1477–3561) está intrínsecamente desordenado, está compuesto por un módulo de 15 repeticiones imperfectas en tándem de 12 aa, conservadas entre mamíferos, pero ausentes en gAnkG, seguidas de 34 residuos, denominadas BG-box. F2 (gAnkB-F2; aa 1793–2070 mostró una actividad de unión a MT muy fuerte.
Las 15 repeticiones en tándem y la caja BG juntas hacen que gAnkB se una y agrupe MT con alta eficiencia. (
gAnkB está confinado a la membrana plasmática axonal, donde se asocia con L1CAM/neurofascina y se localiza en dominios periódicos separados por 190 nm que probablemente estén relacionados con el esqueleto de membrana periódico basado en espectrina. gAnkB también interactúa preferentemente con MT corticales a través de su gran NSD,
A diferencia del acoplamiento directo entre gAnkB y MT, se descubrió que gAnkG se asocia con MT a través de moléculas adaptadoras, lo que es consistente con el hallazgo que muestra que gAnkG solo contiene una secuencia repetida de 12 aa.
Anquirina-G
La Anquirina-G, es codificada por el gen ANK3. Esta proteína es fundamental para la estructura y función normal del axón. Esta isoforma comparte estructuras moleculares comunes con las otras anquirinas.
La anquirina-G es una proteína importante en el AIS que actúa como un andamio. Desempeña un papel central en la organización de varias proteínas de membrana en la superficie celular y los componentes del citoesqueleto. Al anclar estos elementos, la anquirina-G controla las propiedades funcionales y estructurales del AIS.[21]
