Cristalina
As cristalinas son un tipo de proteínas estruturais hidrosolubles que se encontran no cristalino e na córnea do ollo, ás que se debe a transparencia desas estruturas.[1] Tamén foron identificadas noutras partes do corpo, como o corazón, e en tumores agresivos de cancro de mama.[2][3] Como se descubriu que unha lesión na lente do ollo (cristalino) promove a rexeneración de nervios,[4] o estudo das cristalinas foi tamén unha área das investigacións neurolóxicas. Ata agora, demostrouse que as cristalinas β b2 (crybb2) poden ser un factor promotor das neuritas.[5]
Función
editarA principal función das cristalinas no cristalino do ollo é probablemente incrementar o índice de refracción sen obstruír o paso da luz.[6] Non obstante, esta non é a súa única función. Cada vez está máis claro que as cristlinas poden ter varias funcións metabólicas e reguladoras, tanto no cristalino do ollo coma noutras partes do corpo.[7] Foron caracterizadas máis proteínas que conteñen dominios de βγ-cristalina como proteínas que se unen ao calcio. Estas proteínas presentan un motivo de greca como novo motivo para a unión ao calcio.[8]
Actividade encimática
editarUn dato moi interesante desde unha perspectiva evolutiva é que algunhas cristalinas son encimas activos, mentres que outras carecen desa actividade pero mostran homoloxía con outros encimas.[9][10] As cristalinas de diferentes grupos de organismos están relacionadas cun gran número de proteínas distintas; as de aves e réptiles están relacionadas coa lactato deshidroxenase e a arxininosuccinato liase, mentres que as dos mamíferos o están coa alcohol deshidroxenase e a quinona redutase, e as dos cefalópodos coa glutatión S-transferase e a aldehido deshidroxenase. Investígase activamente se estas cristalinas son produtos dun accidente fortuíto da evolución no sentido de que cadrou que eran transparentes e moi solubles, ou se estas diversas actividades encimáticas son parte da maquinaria protectora do cristalino do ollo.[11] O recrutamento de proteínas que orixinalmente evolucionaron para ter unha función para desempeñar unha nova función non relacionada é un exemplo de exaptación.[12]
Clasificación
editarAs cristalinas do cristalino do ollo de vertebrados clasifícanse en tres tipos principais: alfa, beta e gamma. Estas distincións están baseadas na orde na cal elúen nunha columna de cromatografía de filtración en xel. Estas tamén se chaman cristalinas ubicuas. As cristalinas beta e gamma (como CRYGC) son semellantes en secuencia, estrutura e topoloxía de dominios, e por iso foron agrupadas nunha superfamilia chamada βγ-cristalinas. As familia das α-cristalinas e as βγ-cristalinas comprenden o principal grupo de proteínas presentes no cristalino do ollo. Aparecen en todas as clases de vertebrados (aínda que as gamma-cristalinas son escasas ou están ausentes no cristalino das aves); e as delta-cristalinas se encontran exclusivamente en réptiles e aves.[13][14]
Ademais destas cristalinas hai outras que son específicas de taxon, que só se atopan no cristalino de determinados organismos; entre estas están as cristalinas delta, epsilon, tau, e iota. Por exemplo, as cristalinas alfa, beta e delta encóntranse nos cristalinos de aves e réptiles, mentres que as familias alfa, beta e gamma se encontran nos cristalinos doutros vertebrados.
Cristalina alfa
editar| Cristalina | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | Crystallin | ||||||||
| Pfam | PF00525 | ||||||||
| InterPro | IPR003090 | ||||||||
| |||||||||
A alfa-cristalina aparece formando grandes agregados, e comprende dous tipos de subunidades relacionadas (A e B) que son moi similares ás proteínas de shock térmico (HSPs) pequenas de 15-30 kDa, especialmente nas súas metades C-terminais. A relación entre estas familias débese a que se produciu unha duplicación xénica clásica seguida de diverxencia a partir dunha pequena familia de HSP, o que permitiu que se adaptasen a novas funcións. A diverxencia probablemente ocorreu antes da evolución do cristalino, e a alfa-cristalina atópase en pequenas cantidades en tecidos de fóra do cristalino.[13]
A alfa-cristalina ten propiedades similares ás dunha proteína chaperona como a capacidade de impedir a precipitación de proteínas desnaturalizadas e de incrementar a tolerancia natural ao estrés.[15] Suxeriuse que estas funcións son importantes para o mantemento da transparencia do cristalino e a prevención das cataratas.[16] Isto apóiase na observación de que as mutacións na alfa-cristalina mostran unha asociación coa formación das cataratas.
o dominio N-terminal da alfa-cristalina non é necesario para a dimerización ou a actividade de chaperona, pero parece que se require para a formación de agregados de orde superior.[17][18]
Cristalinas beta e gamma
editar| Cristalina | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | Crystall | ||||||||
| Pfam | PF00030 | ||||||||
| InterPro | IPR001064 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00197 | ||||||||
| SCOPe | 4gcr / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
As cristalinas beta e gamma forman unha familia separada.[19][20] Estruturalmente, as cristalinas beta e gamma están compostas por dous dominios similares que, á súa vez, están cada un composto por dous motivos similares, e os dous dominios están unidos por un curto péptido de conexión. Cada motivo, que ten uns corenta aminoácidos, está pregado nun distintivo patrón de greca. Porén, a cristalina beta é un oligómero, composto por un grupo complexo de moléculas, mentres que a cristalina gamma é un monómero máis simple.[21]
| Lista de cristalinas humanas | ||
|---|---|---|
| Nome de entrada | Nomes de xene alternativos | Lonxitude |
| AIM1L_HUMAN | AIM1L CRYBG2 | 616 |
| AIM1_HUMAN | AIM1 CRYBG1 | 1723 |
| ARLY_HUMAN | ASL | 464 |
| CRBA1_HUMAN | CRYBA1 CRYB1 | 215 |
| CRBA2_HUMAN | CRYBA2 | 197 |
| CRBB1_HUMAN | CRYBB1 | 252 |
| CRBA4_HUMAN | CRYBA4 | 196 |
| CRBB2_HUMAN | CRYBB2 CRYB2 CRYB2A | 205 |
| CRBB3_HUMAN | CRYBB3 CRYB3 | 211 |
| CRBG3_HUMAN | CRYBG3 | 1022 |
| CRBS_HUMAN | CRYGS CRYG8 | 178 |
| CRGA_HUMAN | CRYGA CRYG1 | 174 |
| CRGC_HUMAN | CRYGC CRYG3 | 174 |
| CRGB_HUMAN | CRYGB CRYG2 | 175 |
| CRGN_HUMAN | CRYGN | 182 |
| CRGD_HUMAN | CRYGD CRYG4 | 174 |
| CRYAA_HUMAN | CRYAA CRYA1 HSPB4 | 173 |
| CRYAB_HUMAN | CRYAB CRYA2 | 175 |
| CRYL1_HUMAN | CRYL1 CRY | 319 |
| CRYM_HUMAN | CRYM THBP | 314 |
| HSPB2_HUMAN | HSPB2 | 182 |
| HSPB3_HUMAN | HSPB3 HSP27 HSPL27 | 150 |
| HSPB8_HUMAN | HSPB8 CRYAC E2IG1 HSP22 PP1629 | 196 |
| HSPB7_HUMAN | HSPB7 CVHSP | 170 |
| HSPB9_HUMAN | HSPB9 | 159 |
| HSPB1_HUMAN | HSPB1 HSP27 HSP28 | 205 |
| HSPB6_HUMAN | HSPB6 | 160 |
| IFT25_HUMAN | HSPB11 C1orf41 IFT25 HSPC034 | 144 |
| MAF_HUMAN | MAF | 373 |
| ODFP1_HUMAN | ODF1 ODFP | 250 |
| QORL1_HUMAN | CRYZL1 4P11 | 349 |
| QOR_HUMAN | CRYZ | 329 |
| TITIN_HUMAN | TTN | 34350 |
| ZEB1_HUMAN | ZEB1 AREB6 TCF8 | 1124 |
| Q9UFA7_HUMAN | DKFZp434A0627 CRYGS hCG_16149 | 120 |
| B4DU04_HUMAN | AIM1 hCG_33516 | 542 |
| A8KAH6_HUMAN | HSPB2 hCG_39461 | 182 |
| Q6ICS9_HUMAN | HSPB3 hCG_1736006 | 150 |
| Q68DG0_HUMAN | DKFZp779D0968 HSPB7 | 174 |
| Q8N241_HUMAN | HSPB7 hCG_23506 | 245 |
| B4DLE8_HUMAN | CRYBG3 | 1365 |
| C3VMY8_HUMAN | CRYAB | 175 |
| R4UMM2_HUMAN | CRYBB2 | 205 |
| B3KQL3_HUMAN | 119 | |
| Q24JT5_HUMAN | CRYGA | 105 |
| V9HWB6_HUMAN | HEL55 | 160 |
| B4DNC2_HUMAN | 196 | |
| V9HW27_HUMAN | HEL-S-101 | 175 |
| H0YCW8_HUMAN | CRYAB | 106 |
| E9PHE4_HUMAN | CRYAA | 136 |
| E9PNH7_HUMAN | CRYAB | 106 |
| E7EWH7_HUMAN | CRYAA | 153 |
| B4DL87_HUMAN | 170 | |
| V9HW43_HUMAN | HEL-S-102 | 205 |
| E9PR44_HUMAN | CRYAB | 174 |
| Q8IVN0_HUMAN | 86 | |
| B7ZAH2_HUMAN | 542 | |
| C9J5A3_HUMAN | HSPB7 | 124 |
| E9PRS4_HUMAN | CRYAB | 69 |
| K7EP04_HUMAN | HSPB6 | 137 |
| I3L3Y1_HUMAN | CRYM | 97 |
| H0YG30_HUMAN | HSPB8 | 152 |
| H9KVC2_HUMAN | CRYM | 272 |
| E9PS12_HUMAN | CRYAB | 77 |
| E9PIR9_HUMAN | AIM1L | 787 |
| B4DUL6_HUMAN | 80 | |
| I3NI53_HUMAN | CRYM | 140 |
| Q9NTH7_HUMAN | DKFZp434L1713 | 264 |
| J3KQW1_HUMAN | AIM1L | 296 |
| Q96QW7_HUMAN | AIM1 | 316 |
| I3L2W5_HUMAN | CRYM | 165 |
| B1AHR5_HUMAN | CRYBB3 | 113 |
| B4DLI1_HUMAN | 403 | |
| I3L325_HUMAN | CRYM | 241 |
| Q7Z3C1_HUMAN | DKFZp686A14192 | 191 |
| B4DWM9_HUMAN | 154 | |
| Q71V83_HUMAN | CRYAA | 69 |
| Q6P5P8_HUMAN | AIM1 | 326 |
| C9JDH2_HUMAN | CRYBA2 | 129 |
| B4DIA6_HUMAN | 155 | |
| Q13684_HUMAN | 56 | |
| F8WE04_HUMAN | HSPB1 | 186 |
| J3QRT1_HUMAN | CRYBA1 | 75 |
| E9PRA8_HUMAN | CRYAB | 155 |
| E9PJL7_HUMAN | CRYAB | 130 |
| C9J5N2_HUMAN | CRYBG3 | 229 |
| I3L3J9_HUMAN | CRYM | 26 |
| C9J659_HUMAN | CRYBG3 | 131 |
| D3YTC6_HUMAN | HSPB7 | 165 |
Notas
editar- ↑ Jester JV (2008). "Corneal crystallins and the development of cellular transparency". Seminars in Cell & Developmental Biology 19 (2): 82–93. PMC 2275913. PMID 17997336. doi:10.1016/j.semcdb.2007.09.015.
- ↑ Lutsch G, Vetter R, Offhauss U, Wieske M, Gröne HJ, Klemenz R, Schimke I, Stahl J, Benndorf R (1997). "Abundance and location of the small heat shock proteins HSP25 and alphaB-crystallin in rat and human heart". Circulation 96 (10): 3466–3476. PMID 9396443. doi:10.1161/01.cir.96.10.3466.
- ↑ Moyano JV, Evans JR, Chen F, Lu M, Werner ME, Yehiely F, Diaz LK, Turbin D, Karaca G, Wiley E, Nielsen TO, Perou CM, Cryns VL (2005). "B-Crystallin is a novel oncoprotein that predicts poor clinical outcome in breast cancer". Journal of Clinical Investigation 116 (1): 261–270. PMC 1323258. PMID 16395408. doi:10.1172/JCI25888.
- ↑ Fischer D, Pavlidis M, Thanos S (2000). "Cataractogenic lens injury prevents traumatic ganglion cell death and promotes axonal regeneration both in vivo and in culture". Investigative Ophthalmology & Visual Science 41 (12): 3943–3954. PMID 11053298.
- ↑ Liedtke T, Schwamborn JC, Schröer U, Thanos S (2007). "Elongation of Axons during Regeneration Involves Retinal Crystallin b2 (crybb2)". Molecular & Cellular Proteomics 6 (5): 895–907. PMID 17264069. doi:10.1074/mcp.M600245-MCP200.
- ↑ Mahendiran K, Elie C, Nebel J-C, Ryan A, Pierscionek BK (2014) Primary sequence contribution to optical function of the eye lens, Scientific Reports, 4, 5195.
- ↑ Bhat SP (2003). "Crystallins, genes and cataract". Progress in drug research. Fortschritte der Arzneimittelforschung. Progres des recherches pharmaceutiques 60: 205–262. PMID 12790344.
- ↑ betagamma-crystallin AND calcium - PubMed result
- ↑ Jörnvall H, Persson B, Du Bois GC, Lavers GC, Chen JH, Gonzalez P, Rao PV, Zigler JS Jr (1993). "Zeta-crystallin versus other members of the alcohol dehydrogenase super-family. Variability as a functional characteristic". FEBS Letters 322 (3): 240–244. PMID 8486156. doi:10.1016/0014-5793(93)81578-N.
- ↑ Rao PV, Krishna CM, Zigler JS Jr (1992). "Identification and characterization of the enzymatic activity of zeta-crystallin from guinea pig lens. A novel NADPH:quinone oxidoreductase". The Journal of Biological Chemistry 267 (1): 96–102. PMID 1370456.
- ↑ Piatigorsky J (1993). "Puzzle of crystallin diversity in eye lenses". Developmental Dynamics 196 (4): 267–272. PMID 8219350. doi:10.1002/aja.1001960408.
- ↑ Buss DM, Haselton MG, Shackelford TK, Bleske AL, Wakefield JC (1998). "Adaptations, exaptations, and spandrels". The American Psychologist 53 (5): 533–548. PMID 9612136. doi:10.1037/0003-066X.53.5.533.
- ↑ 13,0 13,1 de Jong WW, Bloemendal H, Hendriks W, Mulders JW (1989). "Evolution of eye lens crystallins: the stress connection". Trends Biochem. Sci. 14 (9): 365–8. PMID 2688200. doi:10.1016/0968-0004(89)95009-1.
- ↑ Simpson A, Bateman O, Driessen H, Lindley P, Moss D, Mylvaganam S, Narebor E, Slingsby C (1994). "The structure of avian eye lens delta-crystallin reveals a new fold for a superfamily of oligomeric enzymes". Nat. Struct. Biol. 1 (10): 724–734. PMID 7634077. doi:10.1038/nsb1094-724.
- ↑ Augusteyn RC (2004). "alpha-crystallin: a review of its structure and function". Clin Exp Optom 87 (6): 356–66. PMID 15575808.
- ↑ Maulucci G, Papi M, Arcovito G, De Spirito M (2011). "The Thermal Structural Transition of α-Crystallin Inhibits the Heat Induced Self-Aggregation". PLoS ONE 6 (5): e18906. doi:10.1371/journal.pone.0018906.
- ↑ Augusteyn RC (1998). "alpha-Crystallin polymers and polymerization: the view from down under". Int. J. Biol. Macromol. 22 (3): 253–62. PMID 9650080.
- ↑ Malfois M, Feil IK, Hendle J, Svergun DI, van Der Zandt H (2001). "A novel quaternary structure of the dimeric alpha-crystallin domain with chaperone-like activity". J. Biol. Chem. 276 (15): 12024–12029. PMID 11278766. doi:10.1074/jbc.M010856200.
- ↑ Wistow G (1990). "Evolution of a protein superfamily: relationships between vertebrate lens crystallins and microorganism dormancy proteins". J. Mol. Evol. 30 (2): 140–145. PMID 2107329. doi:10.1007/BF02099940.
- ↑ Schoenmakers JG, Lubsen NH, Aarts HJ (1988). "The evolution of lenticular proteins: the beta- and gamma-crystallin super gene family". Prog. Biophys. Mol. Biol. 51 (1): 47–76. PMID 3064189. doi:10.1016/0079-6107(88)90010-7.
- ↑ Nathaniel Knox Cartwright; Petros Carvounis (2005). Short answer questions for the MRCOphth, Part 1. Radcliffe Publishing. p. 80.
- ↑ "UniProt".
Véxase tamén
editarBibliografía
editar- Graw J (1997). "The crystallins: Genes, proteins and diseases". Biological chemistry 378 (11): 1331–1348. PMID 9426193. doi:10.1515/bchm.1997.378.11.1299.
Ligazóns externas
editar- Crystallins Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
- alpha-Crystallins Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
- Lens Crystallin Crystal Structures[Ligazón morta] de Christine Slingsby, Birkbeck College
- Crystallins: Molecule of the MonthArquivado 25 de outubro de 2015 en Wayback Machine., de David Goodsell, RCSB Protein Data Bank