Transportador de zinc ZIP4

Summary

El transportador de zinc ZIP4 es la principal proteína transportadora y procesadora dietética de zinc que está codificada en humanos por el gen SLC39A4 del cromosoma 8 y que actúa como uniportador en las membranas apicales digestivas absortivas, principalmente en las microvellosidades de los enterocitos del yeyuno e íleon, también de la membrana plasmática de las células beta de los islotes pancreáticos y en el endotelio capilar de la barrera hematoencefálica y de los plexos coroideos que lo transportan al sistema nervioso central.

Trasportador de zinc ZIP4
Estructuras disponibles
PDB Buscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Nomenclatura
 Otros nombres
Transportador de solutos familia 39A miembro 4
Símbolos ZIP4 (HGNC: 17129) SLC39A4
Identificadores
externos
Locus Cr. 8 q24.3
Datos biotecnológicos/médicos
Enfermedades
UniProt
Q6P5W5 n/a

Descripción genética y molecular

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El transportador de zinc ZIP4 es una proteína transmembrana que está codificada por el gen SLC39A4 del cromosoma 8 en la posición del brazo largo q24.3 y está estrechamente relacionado con el otro transportador ZIP12 ubicado en otro cromosoma, ya que comparte el 31 por ciento de sus aminoácidos.[1][2][3][4]

Consta de 8 dominios transmembrana con un carbono terminal extracelular,[1]​ esto quiere decir que presenta ocho hélices transmembrana o bien TM, para formar un haz apretado interno con TM2, TM4, TM5 y TM7, mientras las restantes TM1, TM3, TM6 y TM8 las rodean externamente. La hélice TM2 contiene un dominio de 36 aminoácidos con un pliegue unido a una prolina, mientras que TM4 y TM5 están doblados debido a residuos de prolina en los sitios de unión al zinc. La estructura es simétrica, con TM1/TM3 y TM6/TM8 relacionados por un doble eje casi paralelo al plano de la membrana plasmática, y por último, las hélices TM4 y TM5 también parecen estar relacionados simétricamente.[5]

Función biológica

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El transportador de zinc ZIP4 es el principal transportador en las membranas plasmáticas apicales digestivas absortivas, principalmente en las microvellosidades de los enterocitos del yeyuno e íleon,[3][6][7]​ aunque también se expresa en el colon y el ciego y ante un déficit de zinc además en el estómago, que lo introducen desde los alimentos de la luz intestinal al interior celular.[4]

Además se expresa en la membrana plasmática de las células beta de los islotes pancreáticos[8]​ (su endotelio capilar es fenestrado y por tanto permeable al zinc y a otro iones) y, gracias a los transportadores ZnT8, poder introducirse en los gránulos de insulina.[9]

También está presente en el endotelio capilar de la barrera hematoencefálica y de los plexos coroideos para captarlo desde la sangre y, gracias a los transportadores ZIP1, llevarlo al líquido cefalorraquídeo[8]​ y conseguir la concentración óptima en el sistema nervioso central del humano adulto que es alrededor de 10 mg/g de tejido (y una concentración intraneuronal de aproximadamente 150 mM) estando en el cerebro el 80% del total como la forma inactiva ya que está unido a proteínas de reserva o tioneínas,[6]​ el 20% restante se encuentra en forma libre, de los cuales el 10% está en el espacio interneuronal principalmente del hipocampo, también en la corteza cerebral, el cuerpo amigdalino y el bulbo olfatorio, y el otro 10% gracias a los transportadores ZnT3, está dentro de las vesículas sinápticas de las neuronas glutamatérgicas.[3]

Enfermedades asociadas y tratamiento

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Algunas diferencias en el código genético del transportador ZIP4 de algunos alelos pueden afectar la eficiencia de su captación en diferentes poblaciones humanas mundiales hasta llegar a un déficit de absorción de zinc. Este se manifiesta clínicamente por el acné, la hiperplasia sebácea y, ante situaciones de estrés y de frustración, con la depresión intercalada con brote psicótico pero que revierten a las doce horas con la administración de 20 mg de sulfato de zinc por vía oral o bien a las seis horas con 20 mg de bisglicinato de zinc por vía oral ya que utiliza un transportador de aminoácidos (ambas también producen mejorías de los síntomas del TDAH, luego de administrarse durante tres meses).[3]​ Además se da en los perros, principalmente en razas malamute de Alaska y husky siberiano y sus mestizos.[7]

Por una mutación que tiene una incidencia de 1 en 500.000 neonatos humanos, trae como consecuencia a la ausencia de absorción de zinc, provocando en los niños la acrodermatitis enteropática,[3][4][6]​ y también en animales destetados, principalmente la acrodermatitis letal de los bull terrier y los perros mestizos de dicha raza.[7]

Véase también

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Referencias

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  1. a b Baltaci, 2018, p. 517-530.
  2. Grabrucker, 2025, p. e.e.
  3. a b c d e Restrepo Caro, 2016, p. e.e.
  4. a b c Cousins, 2010, p. e.e.
  5. Kim, 2024, p. e.e.
  6. a b c Grabrucker, 2025, p. e.e..
  7. a b c Yotti Álvarez, 2017, p. e.e.
  8. a b Belloni-Olivi, 2009, pp. 3221-3230.
  9. Nakamura, 2024, p. e.e.

Bibliografía

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Enlaces externos

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  • Absorción del zinc e interacciones antagonistas en el tracto digestivo (revista veterinaria)
  • Dermatosis con respuesta al zinc (revista veterinaria)
  • Factores gastrointestinales que influyen en la absorción y la homeostasis del zinc
  • La deficiencia de zinc afecta la secreción de insulina y altera la señalización metabólica regulada por la insulina en ratas
  • La deficiencia de zinc: un problema global que afecta la salud y el desarrollo cognitivo
  • Localización del ARNm de Zip1 y Zip4 en el cerebro de rata adulta
  • Los polimorfismos de un solo nucleótido y el transporte de Zn por ZIP11 configuran fenotipos funcionales de las células HeLa
  • Proteínas transportadoras de zinc
  •   Datos: Q18041919