Cristalina

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura

As cristalinas son un tipo de proteínas estruturais hidrosolubles que se encontran no cristalino e na córnea do ollo, ás que se debe a transparencia desas estruturas.[1] Tamén foron identificadas noutras partes do corpo, como o corazón, e en tumores agresivos de cancro de mama.[2][3] Como se descubriu que unha lesión na lente do ollo (cristalino) promove a rexeneración de nervios,[4] o estudo das cristalinas foi tamén unha área das investigacións neurolóxicas. Ata agora, demostrouse que as cristalinas β b2 (crybb2) poden ser un factor promotor das neuritas.[5]

Función[editar | editar a fonte]

A principal función das cristalinas no cristalino do ollo é probablemente incrementar o índice de refracción sen obstruír o paso da luz.[6] Non obstante, esta non é a súa única función. Cada vez está máis claro que as cristlinas poden ter varias funcións metabólicas e reguladoras, tanto no cristalino do ollo coma noutras partes do corpo.[7] Foron caracterizadas máis proteínas que conteñen dominios de βγ-cristalina como proteínas que se unen ao calcio. Estas proteínas presentan un motivo de greca como novo motivo para a unión ao calcio.[8]

Actividade encimática[editar | editar a fonte]

Un dato moi interesante desde unha perspectiva evolutiva é que algunhas cristalinas son encimas activos, mentres que outras carecen desa actividade pero mostran homoloxía con outros encimas.[9][10] As cristalinas de diferentes grupos de organismos están relacionadas cun gran número de proteínas distintas; as de aves e réptiles están relacionadas coa lactato deshidroxenase e a arxininosuccinato liase, mentres que as dos mamíferos o están coa alcohol deshidroxenase e a quinona redutase, e as dos cefalópodos coa glutatión S-transferase e a aldehido deshidroxenase. Investígase activamente se estas cristalinas son produtos dun accidente fortuíto da evolución no sentido de que cadrou que eran transparentes e moi solubles, ou se estas diversas actividades encimáticas son parte da maquinaria protectora do cristalino do ollo.[11] O recrutamento de proteínas que orixinalmente evolucionaron para ter unha función para desempeñar unha nova función non relacionada é un exemplo de exaptación.[12]

Un aliñamento das proteínas cristalinas humanas alfa, beta, e gamma procedente de UniProt.

Clasificación[editar | editar a fonte]

As cristalinas do cristalino do ollo de vertebrados clasifícanse en tres tipos principais: alfa, beta e gamma. Estas distincións están baseadas na orde na cal elúen nunha columna de cromatografía de filtración en xel. Estas tamén se chaman cristalinas ubicuas. As cristalinas beta e gamma (como CRYGC) son semellantes en secuencia, estrutura e topoloxía de dominios, e por iso foron agrupadas nunha superfamilia chamada βγ-cristalinas. As familia das α-cristalinas e as βγ-cristalinas comprenden o principal grupo de proteínas presentes no cristalino do ollo. Aparecen en todas as clases de vertebrados (aínda que as gamma-cristalinas son escasas ou están ausentes no cristalino das aves); e as delta-cristalinas se encontran exclusivamente en réptiles e aves.[13][14]

Ademais destas cristalinas hai outras que son específicas de taxón, que só se atopan no cristalino de determinados organismos; entre estas están as cristalinas delta, epsilon, tau, e iota. Por exemplo, as cristalinas alfa, beta e delta encóntranse nos cristalinos de aves e réptiles, mentres que as familias alfa, beta e gamma encóntranse nos cristalinos doutros vertebrados.

Cristalina alfa[editar | editar a fonte]

Cadea A de cristalina alfa, N terminal
Identificadores
Símbolo Crystallin
Pfam PF00525
InterPro IPR003090

A alfa-cristalina aparece formando grandes agregados, e comprende dous tipos de subunidades relacionadas (A e B) que son moi similares ás proteínas de shock térmico (HSPs) pequenas de 15-30 kDa, especialmente nas súas metades C-terminais. A relación entre estas familias débese a que se produciu unha duplicación xénica clásica seguida de diverxencia a partir dunha pequena familia de HSP, o que permitiu que se adaptasen a novas funcións. A diverxencia probablemente ocorreu antes da evolución do cristalino, e a alfa-cristalina atópase en pequenas cantidades en tecidos de fóra do cristalino.[13]

A alfa-cristalina ten propiedades similares ás dunha proteína chaperona como a capacidade de impedir a precipitación de proteínas desnaturalizadas e de incrementar a tolerancia natural ao estrés.[15] Suxeriuse que estas funcións son importantes para o mantemento da transparencia do cristalino e a prevención das cataratas.[16] Isto apóiase na observación de que as mutacións na alfa-cristalina mostran unha asociación coa formación das cataratas.

o dominio N-terminal da alfa-cristalina non é necesario para a dimerización ou a actividade de chaperona, pero parece que se require para a formación de agregados de orde superior.[17][18]

Cristalinas beta e gamma[editar | editar a fonte]

Cristalina beta/gamma
Identificadores
Símbolo Crystall
Pfam PF00030
InterPro IPR001064
PROSITE PDOC00197
SCOP 4gcr
SUPERFAMILY 4gcr

As cristalinas beta e gamma forman unha familia separada.[19][20] Estruturalmente, as cristalinas beta e gamma están compostas por dous dominios similares que, á súa vez, están cada un composto por dous motivos similares, e os dous dominios están unidos por un curto péptido de conexión. Cada motivo, que ten uns corenta aminoácidos, está pregado nun distintivo patrón de greca. Porén, a cristalina beta é un oligómero, composto por un grupo complexo de moléculas, mentres que a cristalina gamma é un monómero máis simple.[21]

Lista de cristalinas humanas
Lista de cristalinas humanas:[22]
Nome de entrada Nomes de xene alternativos Lonxitude
AIM1L_HUMAN AIM1L CRYBG2 616
AIM1_HUMAN AIM1 CRYBG1 1723
ARLY_HUMAN ASL 464
CRBA1_HUMAN CRYBA1 CRYB1 215
CRBA2_HUMAN CRYBA2 197
CRBB1_HUMAN CRYBB1 252
CRBA4_HUMAN CRYBA4 196
CRBB2_HUMAN CRYBB2 CRYB2 CRYB2A 205
CRBB3_HUMAN CRYBB3 CRYB3 211
CRBG3_HUMAN CRYBG3 1022
CRBS_HUMAN CRYGS CRYG8 178
CRGA_HUMAN CRYGA CRYG1 174
CRGC_HUMAN CRYGC CRYG3 174
CRGB_HUMAN CRYGB CRYG2 175
CRGN_HUMAN CRYGN 182
CRGD_HUMAN CRYGD CRYG4 174
CRYAA_HUMAN CRYAA CRYA1 HSPB4 173
CRYAB_HUMAN CRYAB CRYA2 175
CRYL1_HUMAN CRYL1 CRY 319
CRYM_HUMAN CRYM THBP 314
HSPB2_HUMAN HSPB2 182
HSPB3_HUMAN HSPB3 HSP27 HSPL27 150
HSPB8_HUMAN HSPB8 CRYAC E2IG1 HSP22 PP1629 196
HSPB7_HUMAN HSPB7 CVHSP 170
HSPB9_HUMAN HSPB9 159
HSPB1_HUMAN HSPB1 HSP27 HSP28 205
HSPB6_HUMAN HSPB6 160
IFT25_HUMAN HSPB11 C1orf41 IFT25 HSPC034 144
MAF_HUMAN MAF 373
ODFP1_HUMAN ODF1 ODFP 250
QORL1_HUMAN CRYZL1 4P11 349
QOR_HUMAN CRYZ 329
TITIN_HUMAN TTN 34350
ZEB1_HUMAN ZEB1 AREB6 TCF8 1124
Q9UFA7_HUMAN DKFZp434A0627 CRYGS hCG_16149 120
B4DU04_HUMAN AIM1 hCG_33516 542
A8KAH6_HUMAN HSPB2 hCG_39461 182
Q6ICS9_HUMAN HSPB3 hCG_1736006 150
Q68DG0_HUMAN DKFZp779D0968 HSPB7 174
Q8N241_HUMAN HSPB7 hCG_23506 245
B4DLE8_HUMAN CRYBG3 1365
C3VMY8_HUMAN CRYAB 175
R4UMM2_HUMAN CRYBB2 205
B3KQL3_HUMAN 119
Q24JT5_HUMAN CRYGA 105
V9HWB6_HUMAN HEL55 160
B4DNC2_HUMAN 196
V9HW27_HUMAN HEL-S-101 175
H0YCW8_HUMAN CRYAB 106
E9PHE4_HUMAN CRYAA 136
E9PNH7_HUMAN CRYAB 106
E7EWH7_HUMAN CRYAA 153
B4DL87_HUMAN 170
V9HW43_HUMAN HEL-S-102 205
E9PR44_HUMAN CRYAB 174
Q8IVN0_HUMAN 86
B7ZAH2_HUMAN 542
C9J5A3_HUMAN HSPB7 124
E9PRS4_HUMAN CRYAB 69
K7EP04_HUMAN HSPB6 137
I3L3Y1_HUMAN CRYM 97
H0YG30_HUMAN HSPB8 152
H9KVC2_HUMAN CRYM 272
E9PS12_HUMAN CRYAB 77
E9PIR9_HUMAN AIM1L 787
B4DUL6_HUMAN 80
I3NI53_HUMAN CRYM 140
Q9NTH7_HUMAN DKFZp434L1713 264
J3KQW1_HUMAN AIM1L 296
Q96QW7_HUMAN AIM1 316
I3L2W5_HUMAN CRYM 165
B1AHR5_HUMAN CRYBB3 113
B4DLI1_HUMAN 403
I3L325_HUMAN CRYM 241
Q7Z3C1_HUMAN DKFZp686A14192 191
B4DWM9_HUMAN 154
Q71V83_HUMAN CRYAA 69
Q6P5P8_HUMAN AIM1 326
C9JDH2_HUMAN CRYBA2 129
B4DIA6_HUMAN 155
Q13684_HUMAN 56
F8WE04_HUMAN HSPB1 186
J3QRT1_HUMAN CRYBA1 75
E9PRA8_HUMAN CRYAB 155
E9PJL7_HUMAN CRYAB 130
C9J5N2_HUMAN CRYBG3 229
I3L3J9_HUMAN CRYM 26
C9J659_HUMAN CRYBG3 131
D3YTC6_HUMAN HSPB7 165

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Jester JV (2008). "Corneal crystallins and the development of cellular transparency". Seminars in Cell & Developmental Biology 19 (2): 82–93. PMC 2275913. PMID 17997336. doi:10.1016/j.semcdb.2007.09.015. 
  2. Lutsch G, Vetter R, Offhauss U, Wieske M, Gröne HJ, Klemenz R, Schimke I, Stahl J, Benndorf R (1997). "Abundance and location of the small heat shock proteins HSP25 and alphaB-crystallin in rat and human heart". Circulation 96 (10): 3466–3476. PMID 9396443. doi:10.1161/01.cir.96.10.3466. 
  3. Moyano JV, Evans JR, Chen F, Lu M, Werner ME, Yehiely F, Diaz LK, Turbin D, Karaca G, Wiley E, Nielsen TO, Perou CM, Cryns VL (2005). "B-Crystallin is a novel oncoprotein that predicts poor clinical outcome in breast cancer". Journal of Clinical Investigation 116 (1): 261–270. PMC 1323258. PMID 16395408. doi:10.1172/JCI25888. 
  4. Fischer D, Pavlidis M, Thanos S (2000). "Cataractogenic lens injury prevents traumatic ganglion cell death and promotes axonal regeneration both in vivo and in culture". Investigative Ophthalmology & Visual Science 41 (12): 3943–3954. PMID 11053298. 
  5. Liedtke T, Schwamborn JC, Schröer U, Thanos S (2007). "Elongation of Axons during Regeneration Involves Retinal Crystallin b2 (crybb2)". Molecular & Cellular Proteomics 6 (5): 895–907. PMID 17264069. doi:10.1074/mcp.M600245-MCP200. 
  6. Mahendiran K, Elie C, Nebel J-C, Ryan A, Pierscionek BK (2014) Primary sequence contribution to optical function of the eye lens, Scientific Reports, 4, 5195.
  7. Bhat SP (2003). "Crystallins, genes and cataract". Progress in drug research. Fortschritte der Arzneimittelforschung. Progres des recherches pharmaceutiques 60: 205–262. PMID 12790344. 
  8. betagamma-crystallin AND calcium - PubMed result
  9. Jörnvall H, Persson B, Du Bois GC, Lavers GC, Chen JH, Gonzalez P, Rao PV, Zigler JS Jr (1993). "Zeta-crystallin versus other members of the alcohol dehydrogenase super-family. Variability as a functional characteristic". FEBS Letters 322 (3): 240–244. PMID 8486156. doi:10.1016/0014-5793(93)81578-N. 
  10. Rao PV, Krishna CM, Zigler JS Jr (1992). "Identification and characterization of the enzymatic activity of zeta-crystallin from guinea pig lens. A novel NADPH:quinone oxidoreductase". The Journal of Biological Chemistry 267 (1): 96–102. PMID 1370456. 
  11. Piatigorsky J (1993). "Puzzle of crystallin diversity in eye lenses". Developmental Dynamics 196 (4): 267–272. PMID 8219350. doi:10.1002/aja.1001960408. 
  12. Buss DM, Haselton MG, Shackelford TK, Bleske AL, Wakefield JC (1998). "Adaptations, exaptations, and spandrels". The American Psychologist 53 (5): 533–548. PMID 9612136. doi:10.1037/0003-066X.53.5.533. 
  13. 13,0 13,1 de Jong WW, Bloemendal H, Hendriks W, Mulders JW (1989). "Evolution of eye lens crystallins: the stress connection". Trends Biochem. Sci. 14 (9): 365–8. PMID 2688200. doi:10.1016/0968-0004(89)90009-1. 
  14. Simpson A, Bateman O, Driessen H, Lindley P, Moss D, Mylvaganam S, Narebor E, Slingsby C (1994). "The structure of avian eye lens delta-crystallin reveals a new fold for a superfamily of oligomeric enzymes". Nat. Struct. Biol. 1 (10): 724–734. PMID 7634077. doi:10.1038/nsb1094-724. 
  15. Augusteyn RC (2004). "alpha-crystallin: a review of its structure and function". Clin Exp Optom 87 (6): 356–66. PMID 15575808. 
  16. Maulucci G, Papi M, Arcovito G, De Spirito M (2011). "The Thermal Structural Transition of α-Crystallin Inhibits the Heat Induced Self-Aggregation". PLoS ONE 6 (5): e18906. doi:10.1371/journal.pone.0018906. 
  17. Augusteyn RC (1998). "alpha-Crystallin polymers and polymerization: the view from down under". Int. J. Biol. Macromol. 22 (3): 253–62. PMID 9650080. 
  18. Malfois M, Feil IK, Hendle J, Svergun DI, van Der Zandt H (2001). "A novel quaternary structure of the dimeric alpha-crystallin domain with chaperone-like activity". J. Biol. Chem. 276 (15): 12024–12029. PMID 11278766. doi:10.1074/jbc.M010856200. 
  19. Wistow G (1990). "Evolution of a protein superfamily: relationships between vertebrate lens crystallins and microorganism dormancy proteins". J. Mol. Evol. 30 (2): 140–145. PMID 2107329. doi:10.1007/BF02099940. 
  20. Schoenmakers JG, Lubsen NH, Aarts HJ (1988). "The evolution of lenticular proteins: the beta- and gamma-crystallin super gene family". Prog. Biophys. Mol. Biol. 51 (1): 47–76. PMID 3064189. doi:10.1016/0079-6107(88)90010-7. 
  21. Nathaniel Knox Cartwright; Petros Carvounis (2005). Short answer questions for the MRCOphth, Part 1. Radcliffe Publishing. p. 80. 
  22. "UniProt". 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Bibliografía[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]