Proteína disulfuro-isomerasa
La proteína disulfuro isomerasa o PDI es una enzima presente en el retículo endoplasmático de los eucariotas que cataliza la formación y ruptura de puentes disulfuro entre cisteínas dentro de una proteína mientras esta se está plegando.[1][2][3] Esto permite que la proteína encuentre rápidamente su conformación tridimiensional correcta, por lo tanto la enzima funciona catalizando el plegamiento proteico.
| Proteína disulfuro-isomerasa | ||||
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| Estructuras disponibles | ||||
| PDB | ||||
| Identificadores | ||||
| Identificadores externos |
Bases de datos de enzimas
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| Número EC | 5.3.4.1 | |||
| Número CAS | 37318-49-3 | |||
| Ortólogos | ||||
| Especies |
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| PubMed (Búsqueda) |
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| PMC (Búsqueda) |
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| Proteína disulfuro-isomerasa familia A, miembro 2 | ||||
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| Estructuras disponibles | ||||
| PDB | Buscar ortólogos: PDBe, RCSB | |||
| Identificadores | ||||
| Símbolos | PDIA2 (HGNC: 14180) PDIP | |||
| Identificadores externos | ||||
| Locus | Cr. 16 p13.3 | |||
| Ortólogos | ||||
| Especies |
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| Entrez |
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| UniProt |
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| RefSeq (ARNm) |
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| Proteína disulfuro-isomerasa familia A, miembro 3 | ||||
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| Estructuras disponibles | ||||
| PDB | Buscar ortólogos: PDBe, RCSB | |||
| Identificadores | ||||
| Símbolos | PDIA3 (HGNC: 4606) GRP58 | |||
| Identificadores externos | ||||
| Locus | Cr. 15 q15 | |||
| Ortólogos | ||||
| Especies |
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| Entrez |
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| UniProt |
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| RefSeq (ARNm) |
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| Proteína disulfuro-isomerasa familia A, miembro 4 | ||||
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| Estructuras disponibles | ||||
| PDB | Buscar ortólogos: PDBe, RCSB | |||
| Identificadores | ||||
| Símbolo | PDIA4 (HGNC: 30167) | |||
| Identificadores externos | ||||
| Locus | Cr. 7 q35 | |||
| Ortólogos | ||||
| Especies |
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| Entrez |
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| UniProt |
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| RefSeq (ARNm) |
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| Proteína disulfuro-isomerasa familia A, miembro 5 | ||||
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| Estructuras disponibles | ||||
| PDB | ||||
| Identificadores | ||||
| Símbolo | PDIA5 (HGNC: 24811) | |||
| Identificadores externos |
Bases de datos de enzimas
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| Número EC | 5.3.4.1 | |||
| Locus | Cr. 3 q21.1 | |||
| Ortólogos | ||||
| Especies |
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| Entrez |
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| UniProt |
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| RefSeq (ARNm) |
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| PubMed (Búsqueda) |
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| PMC (Búsqueda) |
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| Proteína disulfuro-isomerasa familia A, miembro 6 | ||||
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| Estructuras disponibles | ||||
| PDB | Buscar ortólogos: PDBe, RCSB | |||
| Identificadores | ||||
| Símbolos | PDIA6 (HGNC: 30168) TXNDC7 | |||
| Identificadores externos | ||||
| Locus | Cr. 2 p25.1 | |||
| Ortólogos | ||||
| Especies |
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| Entrez |
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| UniProt |
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| RefSeq (ARNm) |
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Funciones
Plegamiento proteico
La PDI contiene cuatro dominios similares a tioredoxina, dos de los cuales conservan el motivo canónico CXXC. La forma reducida de la PDI (la forma ditiol), es capaz de catalizar la reducción de residuos tiol desemparejados de un sustrato particular, actuando como una isomerasa.[4] Por lo tanto la PDI es capaz de catalizar la modificación postraduccional llamada intercambio de disulfuros. Estas reacciones de intercambio pueden ocurrir intramolecularmente, lo que lleva a un rearreglo de los enlaces disulfuro dentro de la proteína.[5]
Otra de las principales funciones de la PDI se relaciona con su actividad como chaperona, por ejemplo ayuda a las proteínas incorrectamente plegadas a alcanzar su plegamiento correcto sin la ayuda de su actividad enzimática formadora de disulfuros.
La forma oxidada de la PDI puede catalizar la formación de un puente disulfuro. Esto causa la reducción de la PDI y otra proteína llamada Ero1, la vuelve a llevar a su estado oxidado nuevamente.
Señalización redox
En los cloroplastos del alga unicelular Chlamydomonas reinhardtii la PDI conocida como RB60 sirve como un sensor redox que forma parte de un complejo proteico que se fija al ARNm implicado en la fotorregulación de la traducción del gen psbA, el gen que codifica para la proteína D1, que forma el núcleo del fotosistema II. Se ha sugerido que la PDI también tiene un papel en la formación de puentes disulfuro regulatorios en los cloroplastos.[6]
Otras funciones
La PDI asiste en la carga de péptidos antigénicos en las moléculas del CMH clase I. Estas moléculas (CMH I) se encuentran relacionadas con la presentación de péptidos en las células presentadoras de antígenos del sistema inmunitario.
Se ha descubierto que la PDI se encuentra involucrada en la ruptura de los enlaces de la proteína gp120 de la cubierta viral del VIH durante la infección de las células CD4+, y se sabe que es necesaria para que el VIH pueda infectar los linfocitos y monocitos.[7] Algunos estudios han mostrado que para que la infección por HIV pueda ocurrir, esta proteína tiene que estar disponible en la superficie de la célula, agrupada en torno a la proteína CD4. Sin embargo, otros estudios en contraposición han mostrado que no se encuentra en la superficie celular, pero en cambio, se encuentra en cantidades significativas en el plasma sanguíneo.
Ensayos utilizados para determinar la actividad PDI
- Ensayo de Turbidez de la Insulina (Insulin Turbidity Assay): la PDI rompe los dos enlaces disulfuro entre las dos cadenas (a y b) de la insulina, lo que provoca la precipitación de la cadena b. Esta precipitación puede ser monitoreada a 620 nm, lo que se utiliza para monitorear en forma indirecta la actividad PDI[8] La sensibilidad de este ensayo se encuentra en el rango de los micromoles.
- Ensayo de la ScRNasa (ScRNase assay): la PDI convierte a la forma inactiva de la RNasa en su forma activa, la cual puede luego actuar sobre su sustrato.[9] La sensibilidad de este ensayo se encuentra en el rango de los micromoles.
- Enasyo de la di-E-GSSG (Di-E-GSSG assay): Este es un ensayo de tipo enzimofluorométrico que puede detectar cantidades picomolares de PDI, por lo que es, hasta la fecha, el ensayo más sensible para detectar la actividad PDI.[10] La molécula de Di-E-GSSG está formada por dos moléculas de eosinas unidas a una molécula de glutatión oxidado (GSSG). La proximidad de las moléculas de eosina produce la desactivación de la fluorescencia del glutatuión. Sin embargo, una vez que los enlaces disulfuros son rotos por la PDI, la fluorescencia de la molécula se incrementa unas 70 veces.
Miembros
Entre los genes humanos que codifican diferentes proteína disulfuro isomerasas se encuentran:[11][12][3]
Referencias
- Wilkinson B, Gilbert HF (junio de 2004). «Protein disulfide isomerase». Biochimica et Biophysica Acta 1699 (1-2): 35-44. PMID 15158710. doi:10.1016/j.bbapap.2004.02.017.
- Gruber CW, Cemazar M, Heras B, Martin JL, Craik DJ (agosto de 2006). «Protein disulfide isomerase: the structure of oxidative folding». Trends in Biochemical Sciences 31 (8): 455-64. PMID 16815710. doi:10.1016/j.tibs.2006.06.001.
- Galligan JJ, Petersen DR (julio de 2012). «The human protein disulphide isomerase gene family». Human Genomics 6 (6). PMID 23245351. doi:10.1186/1479-7364-6-6.
- Hatahet F, Ruddock LW (octubre de 2007). «Substrate recognition by the protein disulfide isomerases». FEBS J. 274 (20): 5223-34. PMID 17892489. doi:10.1111/j.1742-4658.2007.06058.x.
- Hatahet F, Ruddock LW (noviembre de 2009). «Protein Disulfide Isomerase: A Critical Evaluation of Its Function in Disulfide Bond Formation». Antioxidants & Redox Signaling. 11 (11): 2807-50. PMID 19476414. doi:10.1089/ars.2009.2466.x.
- Wittenberg G, Danon A (2008). «Disulfide bond formation in chloroplasts». Plant Science 175 (4): 459-466. doi:10.1016/j.plantsci.2008.05.011.
- Ryser, Hugues J.-P.; Flückiger, Rudolf (agosto de 2005). «Progress in targeting HIV-1 entry». Drug Discovery Today. Keynote review 10 (16) (Elsevier). pp. 1085-1094. ISSN 1359-6446. doi:10.1016/S1359-6446(05)03550-6.
- Lundström J, Holmgren A (1990). «Protein disulfide-isomerase is a substrate for thioredoxin reductase and has thioredoxin-like activity». J. Biol. Chem. 265 (16): 9114-20. PMID 2188973.
- Lyles MM, Gilbert HF (1991). «Catalysis of the oxidative folding of ribonuclease A by protein disulfide isomerase: dependence of the rate on the composition of the redox buffer». Biochemistry 30 (3): 613-9. PMID 1988050. doi:10.1021/bi00217a004.
- Raturi A, Mutus B (2007). «Characterization of redox state and reductase activity of protein disulfide isomerase under different redox environments using a sensitive fluorescent assay». Free Radic. Biol. Med. 43 (1): 62-70. PMID 17561094. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2007.03.025.
- Ellgaard L, Ruddock LW (enero de 2005). «The human protein disulphide isomerase family: substrate interactions and functional properties». EMBO Reports 6 (1): 28-32. PMC 1299221. PMID 15643448. doi:10.1038/sj.embor.7400311.
- Appenzeller-Herzog C, Ellgaard L (abril de 2008). «The human PDI family: versatility packed into a single fold». Biochimica et Biophysica Acta 1783 (4): 535-48. PMID 18093543. doi:10.1016/j.bbamcr.2007.11.010.
Enlaces externos
- MeSH: Protein Disulfide-Isomerase (en inglés)
