Efrinas

Summary

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
PDB
 Lista de códigos PDB
nn
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
  • Ephrin RBD N-terminal
    *Nuclear localization signal
    *PDZ-binding C-terminal
Datos enzimáticos
Cofactor(es) mediada por integrina
Información adicional
Localización subcelular Membrana plasmática
Ortólogos
Especies
Humano Ratón
Entrez
1942
PubMed (Búsqueda)
[1]


Historia

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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]

Características

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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]

Clasificación

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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]

 
Efrina-A1, 205 aa. Representación tridimensional tipo cinta.
 
Efrina-B2, 333 aa. Representación tridimensional tipo cinta.

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]

Familia de proteínas efrinas
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]

Función

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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:

Patología

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Cáncer

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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]

Relaciones con COVID-19

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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]

Referencias

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  1. OMS/OPS/BIREME (ed.). «Efrinas». Descriptores en Ciencias de la Salud. Biblioteca Virtual de Salud. Consultado el 25 de enero de 2025. 
  2. a b c «Unified nomenclature for Eph family receptors and their ligands, the ephrins. Eph Nomenclature Committee». Cell 90 (3): 403-404. 1997. PMID 9267020. doi:10.1016/S0092-8674(00)80500-0. 
  3. a b Martínez, A.; Otal, R.; Soriano-García, E. (2004). «Efrinas, desarrollo neuronal y plasticidad». REV NEUROL 38 (7): 647-655. Consultado el 29 de enero de 2025. 
  4. Egea J.; Klein R. (2007). «Bidirectional Eph-ephrin signaling during axon guidance». Trends in Cell Biology 17 (5): 230-238. PMID 17420126. doi:10.1016/j.tcb.2007.03.004. 
  5. Rohani N.; Canty L.; Luu O.; Fagotto F.; Winklbauer R. (2011). «EphrinB/EphB signaling controls embryonic germ layer separation by contact-induced cell detachment». PLoS Biology 9 (3): e1000597. PMC 3046958. PMID 21390298. doi:10.1371/journal.pbio.1000597. 
  6. Davy A.; Soriano P. (2005). «Ephrin signaling in vivo: look both ways». Developmental Dynamics 232 (1): 1-10. PMID 15580616. doi:10.1002/dvdy.20200. 
  7. a b Kullander K.; Klein R. (2002). «Mechanisms and functions of Eph and ephrin signalling». Nature Reviews Molecular Cell Biology 3 (7): 475-486. PMID 12094214. doi:10.1038/nrm856. 
  8. Kuijper S.; Turner C.J.; Adams R.H. (2007). «Regulation of angiogenesis by Eph-ephrin interactions». Trends in Cardiovascular Medicine 17 (5): 145-151. PMID 17574121. doi:10.1016/j.tcm.2007.03.003. 
  9. Genander M.; Frisén J. (2010). «Ephrins and Eph receptors in stem cells and cancer». Current Opinion in Cell Biology 2 (5): 611-616. PMID 20810264. doi:10.1016/j.ceb.2010.08.005. 
  10. Pitulescu M.E.; Adams R.H. (2010). «Eph/ephrin molecules--a hub for signaling and endocytosis». Genes & Development 24 (22): 2480-2492. PMC 2975924. PMID 21078817. doi:10.1101/gad.1973910. 
  11. Pasquale E.B. (1997). «The Eph family of receptors». Current Opinion in Cell Biology 9 (5): 608-615. PMID 9330863. doi:10.1016/S0955-0674(97)80113-5. 
  12. Himanen J.P.; Chumley M.J.; Lackmann M.; Li C.; Barton W.A.; Jeffrey P.D.; Vearing C.; Geleick D.; Feldheim D.A.; Boyd A.W.; Henkemeyer M.; Nikolov D.B. (2004). «Repelling class discrimination: ephrin-A5 binds to and activates EphB2 receptor signaling». Nature Neuroscience 7 (5): 501-509. PMID 15107857. doi:10.1038/nn1237. 
  13. Himanen J.P. (2012). «Ectodomain structures of Eph receptors». Seminars in Cell & Developmental Biology 23 (1): 35-42. PMID 22044883. doi:10.1016/j.semcdb.2011.10.025. 
  14. a b Gómez, Martín C.; Bravo, Gabriela B.; Gatto Cáceres, Carla; Góngora, Adrián; Baldi, Alberto (2011). «LABORATORIO DE PATOLOGÍA Y FARMACOLOGÍA MOLECULAR». En Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME) CONICET, ed. Acta Bioquím Clín Latinoam (PDF) 45 (4): 599-719. 
  15. Elena Andretta (2015). «Role of EPHA3 in colorectal cancer». DialNet (Tesis).  OA
  16. Pasquale, Elena B. (2010). «Eph receptors and ephrins in cancer: bidirectional signaling and beyond». Nat Rev Cancer 10 (3): 165-180. PMC 2921274. PMID 20179713. 
  17. Manzanita-Quintero, Katya; Lee-Rivera, Irene; López, Edith; López-Colomé, Ana María. PTP-PEST: Vías de señalización y su importancia como blanco terapéutico en cáncer. Consultado el 30 de enero de 2025.  OA
  18. Una prueba química realizada con la saliva podría predecir el riesgo de padecer COVID-19 grave (Consultado jueves, 7 de abril del 2022.)

Enlaces externos

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  •   Datos: Q24787399
  •   Multimedia: Ephrins / Q24787399