Claudina

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Las claudinas son una familia de proteínas que, junto con la ocludina, son los componentes más importantes de las uniones estrechas (zonulae occludentes). Las uniones estrechas establecen la barrera paracelular que controla el flujo de moléculas en el espacio intercelular entre las células de un epitelio. Tienen cuatro dominios transmembrana, con el extremo N-terminal y el extremo C-terminal en el citoplasma.

Estructura

Las claudinas son proteínas transmembrana pequeñas (20–24/27 kilodalton (kDa)) que se encuentran en muchos organismos, desde los nematodos hasta los seres humanos. Todas tienen una estructura muy similar. Las claudinas atraviesan la membrana celular cuatro veces, con el extremo N-terminal y el extremo C-terminal ubicados ambos en el citoplasma, y dos bucles extracelulares que muestran el mayor grado de conservación.

Las claudinas tienen interacciones cis y trans entre las membranas celulares. Las interacciones cis se dan cuando las claudinas de la misma membrana interactúan, una de las formas en que lo hacen es mediante interacciones moleculares en el dominio transmembrana. La interacción trans se da cuando las claudinas de células vecinas interactúan a través de sus bucles extracelulares. Las interacciones cis también se conocen como interacciones lado a lado y las interacciones trans también se conocen como interacciones cabeza a cabeza.

En general, la unión estrecha se caracteriza por su impermeabilidad. Sin embargo, dependiendo del tipo de claudina y sus interacciones, existe una permeabilidad selectiva. Esto incluye la selectividad de carga y la selectividad de tamaño.

N-terminal

El extremo N-terminal suele ser muy corto (1-10 aminoácidos). Se encuentra en el citoplasma, donde se cree que contribuye a la señalización celular, la organización del citoesqueleto y otras posibles funciones.

C-terminal

El extremo C-terminal tiene una cadena más larga y se encuentra en el citoplasma. Su longitud varía de 21 a 63 y es necesario para la localización de estas proteínas en las uniones estrechas. Se cree que puede desempeñar un papel en la señalización celular. Todas las claudinas humanas (con excepción de la claudina 12) tienen dominios que les permiten unirse a los dominios PDZ de las proteínas de andamiaje.

Dominio Transmembrane

El dominio transmembrana son los aminoácidos que atraviesan la membrana celular. El dominio transmembrana es importante para la interacción cis de las claudinas.

Primer bucle extracelular

El primer bucle extracelular tiene un rango de 42 a 56 aminoácidos y es más largo que el segundo bucle extracelular. Se sospecha que las cisteínas que se encuentran en el primer bucle extracelular forman enlaces disulfuro. Este bucle tiene aminoácidos cargados que pueden ser el predictor de la selectividad de carga de las uniones estrechas. El primer bucle extracelular desempeña un papel en la transinteracción de las claudinas de las células adyacentes.

Segundo bucle extracelular

El segundo bucle extracelular es más corto que el primero. En esta corta cadena de aminoácidos hay tres residuos hidrófobos. Se sospecha que estos tres residuos contribuyen a la transinteracción de proteínas entre células adyacentes.

Historia

Las claudinas fueron nombradas por primera vez en 1998 por los investigadores japoneses Mikio Furuse y Shoichiro Tsukita de la Universidad de Kioto. El nombre claudin proviene de la palabra latina claudere ("cerrar"), lo que sugiere el papel de barrera de estas proteínas.

Estudios

Una revisión reciente analiza la evidencia sobre la estructura y función de las proteínas de la familia de las claudinas utilizando un enfoque de sistemas para comprender la evidencia generada por técnicas de proteómica.

Se sintetizó una claudina quimérica para ayudar a mejorar la comprensión tanto de la estructura como de la función de la unión estrecha.

El modelado computacional es otra técnica que se utiliza para ayudar a mejorar la investigación sobre la estructura y las funciones de las claudinas.

Genes

En el genoma humano se encuentran 23 genes que codifican para las proteínas claudinas y hay 27 dominios transmembrana en los mamíferos. La conservación no se observa a nivel genético. A pesar de que el nivel genético no se conserva en las claudinas, su conservación estructural es muy similar.

  • CLDN1, CLDN2, CLDN3, CLDN4, CLDN5, CLDN6, CLDN7, CLDN8, CLDN9, CLDN10, CLDN11, CLDN12, CLDN13, CLDN14, CLDN15, CLDN16, CLDN17, CLDN18, CLDN19, CLDN20, CLDN21, CLDN22, CLDN23

Véase también

  • Occludin

Imágenes adicionales

Referencias

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