As lipocalinas constitúen unha familia de proteínas que transportan moléculas hidrófobas pequenas como os esteroides, bilinas, retinoides, así como lípidos, e a maioría das lipocalinas poden unirse ao ferro en complexos (por medio de sideróforos ou flavonoides) e ao hemo. As lipocalinas comparten o feito de ter rexións limitadas con homoloxía de secuencias e unha arquitectura da estrutura terciaria común. Esta é un barril beta antiparalelo de oito febras cunha topoloxía + 1 repetida que encerra un sitio de unión a ligando interno.
Estas proteínas encóntranse en bacterias gramnegativas, células de vertebrados e de invertebrados e en plantas. As lipocalinas foron asociadas con moitos procesos biolóxicos, entre eles a resposta inmunitaria, o transporte de feromonas, a síntese biolóxica de prostaglandinas, a unión de retinoides e as interaccións das células cancerosas.
Función
Resposta inmunitaria
As proteínas lipocalinas están implicadas en procesos de inflamación e detoxificación causados pola activación do sistema inmunitario en mamíferos. Son alérxenos respiratorios para ratos, gatos, cabalos e outros animais. Exemplos de proteínas lipocalinas implicadas nas respostas do sistema inmunitario son a alfa-1-microglobulina, a orosomucoide (ou glicoproteína alfa-1-ácida) e a C8gamma. Disponse de información estrutural de moitas lipocalinas que inflúen en sistemas inmunitarios, pero o seu papel exacto nos sistemas biolóxicos aínda non está de todo claro. Os alérxenos de tipo lipocalina provocan unha resposta inmune desviada de células Th2, importante para a sensibilización alérxica, cando se aplican na súa forma apo (cun cáliz baleiro desprovisto de ligandos), mentres que a forma holo parece ter propiedades inmunosupresoras in vitro.
Transporte de feromonas
A familia das lipocalinas foi vinculada co transporte de feromonas de mamíferos debido ás interaccións facilmente observables proteína-feromona. As lipocalinas son comparativamene pequenas en tamaño e así é menos complicado estudalas. Poden unirse tamén a varios ligandos con diferentes propósitos. Foron detectadas como proteínas transportadores de importantes feromonas no moco nasal de roedores. As proteínas urinarias maiores, unha subfamilia de lipocalinas, encóntranse na urina de ratos e ratas e elas mesmas poden actuar como feromonas proteicas.
Síntese de prostaglandinas
Esta familia de proteínas desempeña un papel na síntese biolóxica de prostaglandinas.
Unión do retinoide
O retinol, (vitamina A), é un importante micronutriente que afecta a vista, diferenciación celular, funcionamento do sistema inmunitario, crecemento óseo e supresión de tumores. A absorción e metabolismo do retinol depende de lipocalinas que actúan como proteínas de unión. Os retinil ésteres (presentes na carne) e os beta-carotenos (presentes en plantas) son as dúas fontes principais de retinoides da dieta. Despois da súa inxestión, son convertidos en retinol, son metabolizados sucesivamente, e finalmente unidos a proteínas de unión ao retinol (lipocalinas) no plasma sanguíneo.
Interaccións en células cancerosas
Como as lipocalinas son proteínas extracelulares, os seus efectos intracelulares non son obvios e necesítanse maiores estudos. Porén, os ligandos lipófilos, presentes como substituíntes das lipocalinas, teñen a capacidade de entrar na célula, onde poden actuar como inhibidores das proteases dos tumores. Esta investigación suxire outra posible ruta nas investigacións proteína-tumor.
Alérxenos
Algunhas das proteínas desta familia son alérxenos. As alerxias son reaccións de hipersensibilidade do sistema inmunitario a substancias específicas chamadas alérxenos (como o pole, veleno de picadas, drogas ou alimentos) que, na maioría das persoas, non producen síntomas. Estableceuse un sistema de nomenclatura para os antíxenos (alérxenos) que causan alerxias atópicas mediadas por IgE en humanos.[WHO/IUIS Allergen Nomenclature Subcommittee King T.P., Hoffmann D., Loewenstein H., Marsh D.G., Platts-Mills T.A.E., Thomas W. Bull. World Health Organ. 72:797-806(1994)] Este sistema de nomenclatura é unha designación composta das tres primeiras letras do xénero, un espazo, a primeira letra do nome da especie, un espazo e un número arábigo. No caso de que dous nomes de especies teñan designacións idénticas, son diferenciadas engadindo unha letra ou máis á designación de cada unha das especies.
Os alérxenos nesta familia inclúen alérxenos coas seguintes designacións: Bla g 4, Bos d 2, Bos d 5, Can f 1, Can f 2, Fel d 4, Equ c 1, e Equ c 2.
Hormona A LCN2 (Lipocalina 2) actúa como unha hormona derivada do óso que pode cruzar a barreira hematoencefálica e actúa sobre o núcleo paraventricular do hipotálamo do cerebro.
Estrutura
Aínda que as lipocalinas son unha ampla familia de proteínas moi variadas, as súas estruturas tridimensionais son unha característica que as unifica. As lipocalinas teñen un pregamento de barril β de oito febras antiparalelas e simétricas, que é, en esencia, unha folla beta que se enrolou orixinando unha forma cilíndrica. Dentro deste barril localízase un sitio de unión a ligando, que xoga un importante papel na clasificación das lipocalinas como proteínas de transporte. Se as lipocalinas son alteradas por enxeñaría xenética intentando modificar as súas propiedades de unión, denomínanse anticalinas.
Membros da familia
O nome "lipocalina" foi o proposto para esta familia proteica, mais as proteínas que se unen a ácidos graxos citosólicas tamén están incluídas nela. As secuencias da maioría dos membros da familia, as lipocalinas centrais que forman o núcleo da familia, caracterízanse por ter tres tramos curtos conservados, mentres que outras, o grupo das lipocalinas adicionais, comparten só un ou dous deles. Proteínas que pertencen a esta familia inclúen a alfa-1-microglobulina (proteína HC); proteínas urinarias maiores; a glicoproteína alfa-1-ácida (orosomucoide); a afrodisina; a apolipoproteína D; a beta-lactoglobulina; a cadea gamma do compoñente C8 do complemento; a crustacianina; a proteína de unión ao ácido retinoico epididimal (E-RABP); a insectacianina; a proteína de unión odorante (OBP); a alfa-2 globulina asociada o embarazo humana (PAEP); a probasina (PB), unha proteína prostática; a prostaglandina D sintase; a purpurina; a proteína da glándula de Von Ebner (VEGP); e a proteína IV secretoria epididimal de lagarto (LESP IV).
Entre as proteínas humanas que conteñen o dominio de lipocalina están: AMBP, APOD C8G, CRABP1, CRABP2 FABP1, FABP2, FABP3, FABP4, FABP5, FABP6, FABP7 LCN1, LCN2, LCN8, LCN9, LCN10, LCN12 OBP2A, OBP2B ORM1, ORM2 PAEP, PERF15, PMP2, PTGDS RBP1, RBP2, RBP4, RBP5, RBP7 UNQ2541
Notas
Véxase tamén Bibliografía
Ligazóns externas Lipocalinas na base de datos SCOP
Categoría:Lipocalinas Categoría:Familias de proteínas