Miguel Rodríguez

Postgrado de Periodoncia

Mini - review.

Biología Oral

Una cadena polipeptídica es sintetizada por un complejoproceso llamado traducción, en la que es ensamblada de losaminoácidos en una secuencia particular, dictado por el ARNmensajero (ARNm).

Las proteínas plegadas incorrectamente por lo generalcarecen de actividad biológica y, en algunos casos, puedenestar asociadas con enfermedades.

En primer lugar, las células tienen sistemas que reducen lasposibilidades de las proteínas mal plegadas a la forma.

En segundo lugar, cualquier proteínas mal plegadas que seforman, son degradados por grupos celulares especializadasdel sistema de eliminación.

Por lo general, todas las moléculas de proteína decualquier especie adoptan una conformaciónúnica, denominada Cadena nativa.

Para la gran mayoría de las proteínas, el estadonatural es la forma más estable plegada de lamolécula.

Las células requieren un mecanismo rápido yeficiente, para plegamiento de proteínas en su formacorrecta, de lo contrario, las células perdería muchaenergía en la síntesis de proteínas funcionales y en ladegradación de proteínas mal plegadas odesplegadas.

http://www.um.es/molecula/grapr/pr01.jpg

La explicación de la notable eficiencia de la célulaen la promoción de plegamiento de las proteínasprobablemente se encuentra en chaperones.

Una clase de proteínas que se encuentran en todoslos organismos desde las bacterias hasta los sereshumanos.

Los chaperones están localizados en cadacompartimento celular, unidos a una amplia variedadde proteínas, y la función de la proteína en general esel mecanismo de plegamiento de las proteínas en lascélulas.

Existen 2 tipos de chaperonas:

1. Chaperones Moleculares, que se unen y

estabilizar las proteínas desplegadas o

parcialmente doblados, impidiendo así que

estas proteínas de la agregación y se

degradación

2. Chaperoninas, que facilitan

directamente el plegamiento de las

proteínas.

Las chaperonas moleculares consisten enHsp70 y sus homólogos como:

La Hsp70 en el citosol y la matrizmitocondrial, BIP en el retículo endoplásmico,y DnaK en las bacterias.

Hsp70 y sus homólogos son las principaleschaperonas en todos los organismos. (Hsc70es expresada constitutivamente homólogo deHsp70)

Cuando se une a la ATP, las proteínas Hsp70asumen una forma abierta.

La hidrólisis de la unión ATP causan quechaperonas moleculares asuman una formacerrada en la que una proteína diana puede sufrirplegamientos.

El intercambio de ATP por ADP libera la proteínafinal plegada.

Este ciclo es acelerada por las co-chaperinasHsp40 en eucariotas.

Muchas proteínas se pliegan en su estructuras tridimensional

adecuada con la asistencia de la Hsp70-como las proteínas (arriba).

Estos chaperones moleculares transitoriamente se unen a la cadena

polipéptídica cuando se desprende de un ribosoma.

http://ebosque.unbosque.edu.co/moodle/mod/resource/view.php?id=22189

Hsp40s representan una gran familia de proteínas quefuncionan para especificar la acción celular de las proteínasHsp70 chaperones.

Miembros de la familia Hsp40 tienen estructuras diferentes yde dominio puede ser dividido en 3 subtipos diferentes. Tipo IHsp40s son descendientes de Escherichia coli DnaJ, y 12 dela Hsp40 44 humanos tienen una estructura de dominiossimilares a la de DnaJ, las otras 32 estructuras divergentesque, con la mayoría de poblacion del III subtipo.

La principal función de las proteínas Hsp40 es regulartrifosfato de adenosina (ATP)-dependiente polipéptidovinculante por la proteína Hsp70.

Mechanisms for regulation of Hsp70 function by Hsp40.

http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=514902&blobtype=pdf

Miembros de la familia Hsp70 son amenudo localizados en el mismocompartimiento subcelular con variosmiembros de la familia Hsp40 que tienenfunciones especializadas individuales.

La interacción de un solo Hsp70 conmúltiples Hsp40 genera único paresHsp70 -Hsp40 que facilitan los procesosespecíficos en distintas localizaciones enla célula.

Proteínas Hsp40 regulan la formación de complejos entre laHsp70 y polipéptidos por 3 mecanismos.

1. Las proteínas Hsp40 han evolucionado para incluir las clasesúnicas de dominios de unión polipéptido (PPD) que se unen yentregan clientes específicos a las Hsp70.

2. En segundo lugar, las proteínas Hsp40 estabilizan loscomplejos polipéptido-Hsp70 por la conducción de laconversión de la Hsp70 de su forma de ATP a la forma ADP.

3. En tercer lugar, los miembros especializados de la familiaHsp40 se localizan en sitios diferentes dentro del mismocompartimento celular.

Las proteínas Hsp40 forman complejos con proteínas no nativas o

desplegada para evitar su agregación. Luego la Hsp40 entrega la proteína

desplegada a la Hsp70. El complejo Hsp70-proteina se forma entonces por

un mecanismo que involucra Hsp40 J-dominio de conversión depende de la

Hsp70-trifosfato de adenosina (ATP) para Hsp70-difosfato de adenosina.

Luego es liberado el Hsp70 con las moleculas de ADP derivando la liberacion

de una proteina plegada, agregación o volver a adherirse con la Hsp40 y

comenzar el ciclo.

Mechanisms for regulation of Hsp70 function by Hsp40.

http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=514902

&blobtype=pdf

Los tipo I y tipo II de Hsp40s funcionan como chaperonesATP-independiente que se unen a cadena polipéptidos nonativas y protegen las células del estrés mediante laprevención de la agregación de proteínas.

De tipo I y tipo II Hsp40s pueden formar complejos con lasproteínas recién sintetizadas y, por tanto, se dicen ayudar alas Hsp70 en el plegamiento de proteínas cotraduccional.

El Tipo I purificado Hsp40s puede funcionar independiente dela Hsp70 para unirse directamente a las proteínas nativas ysuprimir la agregación de proteínas. Tipo II Hsp40s puedeinteractuar directamente con las proteínas no nativas para sumantenerlas en en una conformación plegada.

El chaperoninas son un subgrupo de oligómeros dechaperones moleculares, los ejemplos mejor estudiados sonchaperonina 60 (GroEL) y chaperonina 10 (GroES), ambos dela bacteria Escherichia coli.

GroES (chaperonina 10) funciona en el plegamiento de las proteínas y, posiblemente, en la señalización intercelular, que se encuentra en la superficie de varias células procariotas y eucariotas, así como de ser liberado de las células.

Chaperoninas Secretada puede interactuar con una variedadde tipos de células, incluidos los leucocitos, las célulasendoteliales vasculares y células epiteliales, y activar lasprincipales actividades celulares, tales como la síntesis decitocinas y proteínas de adhesión.

http://www.nature.com/nrm/journal/v5/n10/imag

es/nrm1492-i1.jpg

GroES trabaja como co-chaperona con GroEL (chaperonina

60) durante el plegamiento de proteínas. El sustrato

polipéptido es capturado por GroEL, que se unen el co-GroES

y ATP, y descarga el sustrato en un microambiente único

dentro de la chaperona, que promueve el plegamiento de

producción. Después de la hidrólisis del ATP, el polipéptido se

libera en la solución