Estatmina

La Estatmina, también conocida como metablastina y oncoproteína 18 es una proteína que en los humanos está codificada por el STMN1 gen.

Stathmin es una proteína de 17 kDa altamente conservada que es crucial para la regulación del citoesqueleto celular. Los cambios en el citoesqueleto son importantes porque el citoesqueleto es un andamio necesario para muchos procesos celulares, como la organización citoplasmática, la división celular y la motilidad celular. Más específicamente, el estatmin es crucial para regular el ciclo celular. Se encuentra únicamente en eucariotas.

Su función como una importante proteína reguladora de la dinámica de los microtúbulos ha sido bien caracterizada. Los microtúbulos eucariotas son uno de los tres componentes principales del citoesqueleto de la célula. Son estructuras muy dinámicas que alternan continuamente entre montaje y desmontaje. La estatmina desempeña una función importante en la regulación de la rápida remodelación de los microtúbulos del citoesqueleto en respuesta a las necesidades de la célula. Los microtúbulos son polímeros cilíndricos de α,β-tubulina. Su ensamblaje está determinado en parte por la concentración de tubulina libre en el citoplasma.

A bajas concentraciones de tubulina libre, la tasa de crecimiento en los extremos de los microtúbulos se ralentiza y da como resultado una mayor tasa de despolimerización (desmontaje).

Estructura

Stathmin, y las proteínas relacionadas SCG10 y XB3, contienen un dominio N-terminal (XB3 contiene una región hidrofóbica N-terminal adicional), una región coiled-coil de 78 aminoácidos y un dominio corto C-terminal.

Función

La función de Stathmin es regular el citoesqueleto de la célula. El citoesqueleto está formado por largos cilindros huecos llamados microtúbulos. Estos microtúbulos están formados por heterodímeros de tubulina alfa y beta. Los cambios en el citoesqueleto se conocen como dinámica de microtúbulos; la adición de las subunidades de tubulina provoca la polimerización y su pérdida, la despolimerización. La estatmina los regula promoviendo la despolimerización de los microtúbulos o previniendo la polimerización de los heterodímeros de tubulina.

Además, se cree que Stathmin tiene un papel en la vía de señalización celular. Stathmin es una proteína fosforilada ubicua que la hace actuar como relé intracelular para diversas vías regulatorias, funcionando a través de una variedad de segundos mensajeros.

Su fosforilación y expresión genética están reguladas durante todo el desarrollo y en respuesta a señales extracelulares que regulan la proliferación, diferenciación y función celular.

Interacciones

La estatamina interactúa con dos moléculas de α,β-tubulina dimérica para formar un complejo ternario estrecho llamado complejo T2S. Un mol de estatmina se une a dos moles de dímeros de tubulina a través del dominio similar a la estatmina (SLD). Cuando la estatmina secuestra la tubulina en el complejo T2S, la tubulina se vuelve no polimerizable. Sin polimerización de tubulina, no hay ensamblaje de microtúbulos. Stathmin también promueve el desmontaje de los microtúbulos actuando directamente sobre los extremos de los microtúbulos.

La tasa de ensamblaje de microtúbulos es un aspecto importante del crecimiento celular, por lo que asocia la regulación de la estatmina con el progreso del ciclo celular. La regulación de la estatmina depende del ciclo celular y está controlada por las proteínas quinasas de las células en respuesta a señales celulares específicas. La fosforilación de cuatro residuos de serina en la estatmina denominada Ser16, Ser25, Ser38 y Ser63 provoca un debilitamiento de la unión estatmina-tubulina. La fosforilación de estatmina aumenta la concentración de tubulina disponible en el citoplasma para el ensamblaje de microtúbulos. Para que las células ensamblen el huso mitótico necesario para el inicio de la fase mitótica del ciclo celular, debe ocurrir la fosforilación de estatmina. Sin crecimiento y ensamblaje de microtúbulos, el huso mitótico no puede formarse y el ciclo celular se detiene. En la citocinesis, la última fase del ciclo celular, se produce una rápida desfosforilación de la estatmina para impedir que la célula vuelva a entrar en el ciclo celular hasta que esté lista.

Importancia clínica

El papel de la estatmina en la regulación del ciclo celular hace que sea una oncoproteína llamada oncoproteína 18 (op18). La estatamina (también conocida como op18) puede provocar una proliferación celular descontrolada cuando muta y no funciona correctamente. Si la estatmina no puede unirse a la tubulina, permite un ensamblaje constante de microtúbulos y, por lo tanto, un ensamblaje constante del huso mitótico. Sin regulación del huso mitótico, el ciclo celular es capaz de circular incontrolablemente, lo que resulta en el crecimiento celular desregulado característico de las células cancerosas.

Papel en el comportamiento social

Los ratones sin estataminas tienen una deficiencia de miedo innato y aprendido. Las hembras Stathmin-/- no evalúan bien las amenazas, lo que lleva a una falta de cuidado parental innato e interacciones sociales con adultos. Carecen de motivación para recuperar a las crías y no pueden elegir un lugar seguro para construir el nido. Sin embargo, tienen una mejora en las interacciones sociales.