Las efrinas[1] (del inglés, Eph receptor interacting proteins) son proteínas constitutivas de la membrana plasmática que se unen a receptores específicos situados en otras células. Las efrinas-A se anclan a la membrana celular por una unión GPI; las efrinas-B tienen una región transmembrana. Las efrinas son conocidas como: «proteínas que interactúan con la familia de receptores Eph» La unión "efrina/receptor-efrina" (efrina/rEph) desencadena la activación de las vías de señalización intracelular. Las respuestas que provocan son variadas como la adhesión celular, la morfología celular, la proliferación y la migración celular, se conocen bien en el sistema nervioso central y en el desarrollo embrionario del sistema circulatorio.
efrina-A1, efrina-A2, efrina-A3, efrina-A4, efrina-A5, efrina-B1, efrina-B2, efrina-B3 | ||||
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PDB |
Lista de códigos PDB nn
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Identificadores | ||||
Símbolos | 3221 LERK-1, LERK-6, LERK-3, LERK-4, LERK-7, LERK-2, LERK-5, LERK-8 | |||
Locus | Cr. no 1, 5, X, 13, 17, 19 | |||
Estructura/Función proteica | ||||
Tamaño | 201 - 346 (aminoácidos) | |||
Peso molecular | 22.386 - 38.007 (Da) | |||
Tipo de proteína | Molécula de superficie | |||
Funciones |
Adhesión celular. Señalización celular. | |||
Dominio proteico |
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Datos enzimáticos | ||||
Cofactor(es) | mediada por integrina | |||
Información adicional | ||||
Localización subcelular | Membrana plasmática | |||
Ortólogos | ||||
Especies |
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Entrez |
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PubMed (Búsqueda) |
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En 1987 Hirai que buscaba tirosinas cinasas relacionadas con el cáncer, identificó un receptor que denominó Eph (de Erythropoietin-producing human hepatocellular receptors, en inglés).[2] por la línea celular de carcinoma humano en la que se detectó su ADNc.
La identificación de las proteínas (ligandos) que se unían a esos receptores, fue difícil por sus características bioquímicas, porque no eran funcionales en forma soluble, y porque perdían su actividad cuando se separaban de la membrana celular.
La identificación de los ligandos llegó más tarde, y son conocidos actualmente por efrinas (ephrins Eph receptor interacting proteins).
En 1994 se caracterizó la EfrinaA1, que ya se había identificado solamente como un ADNc, que era de función desconocida.[3]
En 1997 el Eph NomenclatureCommittee unificó la nomenclatura de todos los miembros de la familia conocidos hasta entonces.[2]
Las efrinas se caracterizan por la presencia de un único dominio N-terminal de unión al receptor, RBD (del inglés Receptor Binding Domain), el cual se separa de la membrana por un dominio de unos 40 aminoácidos.
La clase A (efrinasA) se anclan a la membrana celular por una unión GPI (del inglés, Glycosyl Phosphatidyl Inositol).
La clase B (efrinasB) tienen una región transmembrana y un dominio citoplasmático corto de 80 aa, el cual incluye un motivo C-terminal de unión a PDZ (del inglés, Postsynaptic density protein/Zonula occludens).[3]
Las efrinas y los receptores de efrinas (rEph) son proteínas unidas a la membrana plasmática. La unión y la activación de las vías de señalización intracelular del complejo "receptor efrina/efrina" (rEph/efrina) solo puede ocurrir mediante la interacción directa célula-célula. La señalización de rEph/efrina regula diversos procesos biológicos durante el desarrollo embrionario, incluidas la guía de conos de crecimiento de axones,[4] la formación de límites tisulares,[5] la migración celular, y la segmentación.[6] Además, recientemente se ha identificado que la señalización de rEph/efrina desempeña un papel crítico en el mantenimiento de varios procesos durante la edad adulta, incluida la potenciación a largo plazo,[7] angiogenesis,[8] y diferenciación celular de células madre.[9]
Las efrinas como ligandos se dividen en dos subclases: de efrinas-A y de efrinas-B, en función de su estructura y enlace con la membrana celular. Las efrinas-A están ancladas a la membrana por un enlace de glicosilfosfatidilinositol (GPI) y carecen de un dominio citoplasmático, mientras que las efrinas-B están unidas a la membrana por un solo dominio transmembrana que contiene un motivo de unión dominio PDZ citoplasmático corto. Los genes que codifican las proteínas efrinas-A y efrinas-B se designan como EFNA y EFNB, respectivamente.[2]
De las ocho efrinas que se han identificado en los seres humanos, hay cinco ligandos de efrina-A conocidos (efrinas-A 1-5) que interactúan con nueve receptores EphA (EphA1-8 y EphA10) y tres ligandos de efrinas-B (efrinas-B 1-3) que interactúan con cinco receptores EphB (EphB 1-4 y EphB6).[7][10]
Efrinas | Número aminoácidos | Cromosoma | Nombres anteriores |
Efrina A1 | 205 aa | Cromosoma 1 | B61; LERK-1, EFL-1 |
Efrina A2 | 213 aa | Cromosoma 19 | ELF-1; Cek7-L, LERK-6 |
Efrina A3 | 238 aa | Cromosoma 1 | Ehk1-L, EFL-2, LERK-3 |
Efrina A4 | 201 aa | Cromosoma 1 | LERK-4; EFL-4 |
Efrina A5 | 228 aa | Cromosoma 5 | AL-1, RAGS; LERK-7, EFL-5 |
Efrina B1 | 346 aa | Cromosoma X | LERK-2, Elk-L, EFL-3, Cek5-L, STRA-1 |
Efrina B2 | 333 aa | Cromosoma 13 | Htk-L, ELF-2; LERK-5, NLERK-1 |
Efrina B3 | 340 aa | Cromosoma 17 | NLERK-2, Elk-L3, EFL-6, ELF-3; LERK-8 |
Los receptores Eph de una de las subclases demuestran la capacidad de unirse con alta afinidad a todas las efrinas de esa subclase, pero en general tienen poca o ninguna unión cruzada con las efrinas de la subclase opuesta.[11] Sin embargo, hay algunas excepciones a esta especificidad de unión dentro de la subclase, ya que se ha demostrado que la efrina-B3 puede unirse y activar el receptor de Eph-A4 y la efrina-A5 puede unirse y activar el receptor Eph-B2.[12]
Las rEphA/efrina-A se unen con alta afinidad, lo que puede atribuirse en parte al hecho de que las efrinas interactúan con receptores EphA mediante un mecanismo de "cerradura y llave" que requiere un pequeño cambio conformacional de los rEphA al unirse al ligando. En contraste, los rEphB se unen con una afinidad menor que los rEphA, ya que utilizan un mecanismo de "ajuste inducido" que requiere un mayor cambio conformacional de los rEphB para unirse a las efrinas-B.[13]
Las efrinas pueden controlar respuestas celulares muy diversas. El control se realiza mediante contacto célula-célula y dependen de: el «repertorio» de receptores expresados en la membrana, del tipo de célula y del contexto celular. Las respuestas son variadas como la adhesión, la morfología, la proliferación y la migración.
Estos roles no están limitados a procesos fisiológicos, su importancia se evidencia en una variedad de patologías humanas, en particular en el cáncer.[14]
Células endoteliales, epitelios especializados y células madre y tiene roles centrales metabolismo mineral del hueso.
Las funciones mejor conocidas de las efrinas son:
El complejo receptor-ligando activa una cascada de señalización que es bidireccional, tanto en las células que expresan las efrinas, como en las células en contacto que expresan los receptores EPH.[15]
Las señales directas dependen de la actividad de los receptores-Eph y se propagan en la célula que expresa el receptor (denominado mecanismo “forward”); en tanto las señales inversas dependen de las quinasas de la familia Src y se propagan en la célula que expresa la efrina (mecanismo “reverse signalling”).
Muchos de los receptores Eph y muchas de las efrinas se expresan tanto en células cancerosas como en el microambiente tumoral, donde influyen en las propiedades tumorales, al permitir una comunicación aberrante entre las células dentro y entre compartimentos tumorales.[16]
Los receptores EPH-B están involucrados en la homeostasis del epitelio intestinal y la pérdida de función de estos receptores es un evento clave en la progresión del cáncer de colon, sobretodo de adenoma a carcinoma.
La EphrinaB2 en células de cáncer está relacionada con un aumento de invasión y una alta vascularización de tumores humanos.
El receptor EphB4 se encuentra sobre-expresado en diversos tumores humanos y su activación puede desencadenar tanto señales pro-oncogénicas como también señales anti-tumorales, según la naturaleza del contexto de la célula.[14]
[17]
Un estudio realizado en la Universidad de Utah (Erika Egal y Patrice Mimche) descubrió que una serie de proteínas halladas en la saliva pueden llegar a utilizarse como marcadores para predecir casos graves de COVID-19.[18]