Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
mientras que otras tienen una expresión diferencial según el tipo celular, como las proconvertasas PC1, PC2 y PC3. La furina corta proteínas de secreción constitutiva, como la pro- albúmina, eliminando un péptido amino terminal. Las PC1, PC2 y PC3 cortan proproteínas de secreción regulada, que sufren más de un corte proteolítico para dar lugar a una o más formas maduras biológicamente activas. Es el caso de muchas prohormonas como la proinsulina y la proopiomela- nocortina (POMC). Conjugación con metales La última de las modificaciones postraduccionales de algu- nas proteínas es la captación de un catión metálico. Los iones metálicos Zn, Cu y Fe, entre otros, intervienen como com- ponentes estructurales de transportadores o como cofactores de enzimas que catalizan reacciones de transferencia de elec- trones o de isomerización (véase el Cap. 8). Algunos de estos iones resultan tóxicos para la célula cuando se encuentran libres, pues producen radicales hidroxilo muy reactivos fren- te a lípidos, proteínas, ARN y ADN. Esta toxicidad se mani- fiesta incluso a muy baja concentración (attomolar) es decir, cada célula apenas tolera más de uno de estos átomos libres. Por eso, la célula dispone de mecanismos basados en la pre- sencia de proteínas de almacenamiento y chaperonas metáli- cas que controlan el nivel intracelular de iones y sólo los dis- tribuyen a las proteínas que los necesitan. Las metalochaperonas son proteínas que transfieren los iones a los centros metálicos de determinadas metaloproteí- nas mediante interacciones proteína-proteína muy específi- cas, y evitan que los quelantes intracelulares disminuyan la disponibilidad de estos iones. Las mejor estudiadas son las cobre-chaperonas, es decir, las proteínas que transfieren el cobre que se introduce en la célula a través de un transpor- tador proteico (hCTR1p) a los centros de unión a cobre de otras proteínas. Estas chaperonas están muy conservadas entre especies, desde procariotas hasta eucariotas superio- res. Son pequeños polipéptidos de unos 70 aminoácidos, con una secuencia consenso -M-X-C-X-X-C- cerca del extremo amino terminal. Pueden ceder el cobre a otras proteínas receptoras que se encuentren en el citoplasma, como es el caso de la superóxido dismutasa (SOD), en algún orgánulo, como la citocromo C oxidasa, o en vesículas especiales del trans-Golgi, como las proteínas relacionadas con los sín- dromes de Wilson y Menkes (WD y MNK). Estas proteínas de la ruta secretora son transportadoras de cobre con activi- dad ATPasa y tienen seis subdominios homólogos con un motivo de unión a cobre cada uno. Las chaperonas de cobre citosólicas ceden directamente el cobre a las proteínas MNK y WD en vesículas específicas del trans-Golgi. La interac- ción entre la cobre-chaperona y la proteína receptora se esta- blece según el modelo de la llave-cerradura, es decir, existe un acoplamiento entre las dos proteínas por la cara en la que se cede el metal. Las mutaciones en los genes de las proteínas transporta- doras de cobre (WD, MNK) en regiones que afecten al moti- vo consenso M-X-C-X-X-C- disminuyen la interacción con las cobre-chaperonas citosólicas, e impiden la correcta distri- bución de iones metálicos en el organismo (Recuadro 26-3). Modificación postraduccional y tráfico intracelular de proteínas | 465 Recuadro 26-3. ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL TRANSPORTE DEL COBRE La proteína WD se expresa mayoritaria- mente en los hepatocitos y el cerebro y transfiere el cobre en el interior de las vesículas a la ceruloplasmina. La cerulo- plasmina es una glicoproteína plasmática con actividad ferrooxidasa que colabora con transferrina en el transporte del hie- rro. La proteína de Menkes se expresa mayoritariamente en las células de la mucosa intestinal y regula la absorción del cobre de la dieta. Las mutaciones en los genes de las proteínas transportado- ras de cobre (WD, MNK) en regiones que afectan al motivo consenso M-X-C- X-X-C- disminuyen la interacción de éstas con las cobre-chaperonas citosóli- cas. Los individuos afectados por la enfermedad de Wilson, de carácter auto- sómico recesivo, son incapaces de expor- tar cobre desde el hígado a los tejidos. Esto ocasiona un depósito de cobre que origina daño celular, particularmente grave en el hígado y el cerebro debido al acúmulo de este metal. Un síntoma fre- cuente es la deposición de cobre en la córnea, formando lo que se ha denomi- nado «anillos de Kayser-Fleischer». Además, esta enfermedad impide la transferencia del cobre en el interior de las vesículas del Trans-Golgi a la cerulo- plasmina. El déficit de ceruloplasmina activa ocasiona también trastornos en el transporte y la distribución del hierro, provocando anemia. Los individuos afectados por la enfermedad de Menkes (de carácter recesivo y ligada al cromo- soma X) tienen deficiencia de cobre en los tejidos debido a la falta de transporte intestinal de cobre. Los síntomas relacio- nados son debilidad arterial y alteracio- nes de la piel y el pelo, y graves afeccio- nes cerebrales, detectables a las pocas semanas de vida. 26 Capitulo 26 8/4/05 11:53 Página 465
Compartir