La clatrina es una proteína que forma el recubrimiento de las microcavidades de membranas celulares donde se sitúan receptores de lipoproteínas. Son receptores de lipoproteínas (LDL) y se encuentran especialmente en hígado y otros tejidos periféricos como ovarios y corteza adrenal. Una vez reconocida la partícula lipoproteica por los receptores E y B-100 se produce la invaginación de la membrana plasmática, que luego se fusiona formando una vesícula endocelular. La formación de vesículas recubiertas de clatrina tiene cuatro estados: la preparación, el ensamblaje, la liberación y el desrevestimiento.[1] La clatrina fue aislada y nombrada por primera vez por Barbara Pearse en 1975.[2]
Síntesis
La clatrina es una proteína citosólica que se sintetiza en los ribosomas libres del citosol. Una vez sintetizada, la cadena con estructura primaria se ensambla y pliega adoptando su conformación definitiva gracias a chaperonas como la HSP 60. Si la conformación resulta en errónea será corregida por otras chaperonas como la HSP70. En caso de que la proteína siga teniendo una conformación equivocada será marcada con ubiquitina y degradada en el proteosoma.
Estructura
La clatrina está formada por tres cadenas pesadas y tres cadenas ligeras que forman el trisquelion. Los trisqueliones unidos a la membrana conforman una caja poliédrica que provoca la invaginación de la membrana. Esta caja está regulada por las cadenas de clatrina: las pesadas le dan la base estructural mientras que las ligeras regulan su formación y su rotura.[3]
En las cajas poliédricas, cada vértice está en el centro de un trisquelion y sus extremos están formados por las patas superpuestas de cuatro trisqueliones. Estos poliedros tienen doce caras pentagonales y una cantidad variable de caras hexagonales. La clatrina se encuentra alrededor de las vesículas que transportan proteínas TM, ligadas a la glicosilfosfatidilinositol(GPI) y secretadas desde el Golgi hasta la membrana plasmática.[4]
Relación entre la clatrina y el transporte entre membranas
El proceso comienza por el reconocimiento de los receptores de cargamento (en la membrana del Golgi) por parte de la adaptina, una proteína que se encarga también de unir los trisqueliones en forma de red. Los trisqueliones unidos a la membrana provocan la invaginación de esta membrana dando lugar a vesículas. Cuando se produce la gemación de una vesícula, esta se desprende de su unión a la membrana con la ayuda de una proteína llamada dinamina, un tipo de GTPasa. Una vez la vesícula se ha desprendido de la superficie de Golgi, ésta queda libre de clatrina por la acción de un tipo de ATP-asa (Hsp70-ATP). La vesícula que ya no está revestida por la clatrina se acopla a los endosomas tardíos, los precursores inmediatos de los lisosomas, fusionándose las membranas de ambos.[5]
Relación entre la clatrina y la endocitosis
Islas de Clatrina (en rojo) en la membrana plasmática con endocitosis.
La endocitosis es un mecanismo de la célula que permite introducir material extracelular dentro de la célula. Mediante este proceso, las vesículas recubiertas de clatrina actúan para incorporar diferentes moléculas como por ejemplo el LDL (transporte de colesterol). Estas moléculas son reconocidas por proteínas específicas situadas en el bache de clatrina. A partir de la invaginación de una porción de la membrana plasmática son transportadas hasta los destinos intracelulares.[6]
Referencias
↑ VOET D., VOET J.; Bioquímica; editorial Médica Panamericana; 3ª edición; 2006; pp. 444-445
↑Pearse BM (abril de 1976). «Clathrin: a unique protein associated with intracellular transfer of membrane by coated vesicles». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America73 (4): 1255-9. PMC 430241. PMID 1063406. doi:10.1073/pnas.73.4.1255.
↑ COX Nelson; Principles of Biochemistry; editorial Freeman; 4a edición; 2006; p. 1074
Wakeham DE, Chen CY, Greene B, Hwang PK, Brodsky FM (octubre de 2003). «Clathrin self-assembly involves coordinated weak interactions favorable for cellular regulation». The EMBO Journal22 (19): 4980-90. PMC 204494. PMID 14517237. doi:10.1093/emboj/cdg511.
Ford MG, Mills IG, Peter BJ, Vallis Y, Praefcke GJ, Evans PR, McMahon HT (septiembre de 2002). «Curvature of clathrin-coated pits driven by epsin». Nature419 (6905): 361-6. PMID 12353027. doi:10.1038/nature01020.
Fotin A, Cheng Y, Sliz P, Grigorieff N, Harrison SC, Kirchhausen T, Walz T (diciembre de 2004). «Molecular model for a complete clathrin lattice from electron cryomicroscopy». Nature432 (7017): 573-9. PMID 15502812. doi:10.1038/nature03079.
Mousavi SA, Malerød L, Berg T, Kjeken R (enero de 2004). «Clathrin-dependent endocytosis». The Biochemical Journal377 (Pt 1): 1-16. PMC 1223844. PMID 14505490. doi:10.1042/BJ20031000.
Smith CJ, Grigorieff N, Pearse BM (septiembre de 1998). «Clathrin coats at 21 A resolution: a cellular assembly designed to recycle multiple membrane receptors». The EMBO Journal17 (17): 4943-53. PMC 1170823. PMID 9724631. doi:10.1093/emboj/17.17.4943. (Model of Clathrin assembly)
Pérez-Gómez J, Moore I (marzo de 2007). «Plant endocytosis: it is clathrin after all». Current Biology : CB17 (6): R217-9. PMID 17371763. doi:10.1016/j.cub.2007.01.045. (Review on involvement of clathrin in plant endocytosis - proven recently)
Royle SJ, Bright NA, Lagnado L (abril de 2005). «Clathrin is required for the function of the mitotic spindle». Nature434 (7037): 1152-7. PMID 15858577. doi:10.1038/nature03502.
Knuehl C, Chen CY, Manalo V, Hwang PK, Ota N, Brodsky FM (diciembre de 2006). «Novel binding sites on clathrin and adaptors regulate distinct aspects of coat assembly». Traffic (Copenhagen, Denmark)7 (12): 1688-700. PMID 17052248. doi:10.1111/j.1600-0854.2006.00499.x.
Edeling MA, Smith C, Owen D (enero de 2006). «Life of a clathrin coat: insights from clathrin and AP structures». Nature Reviews. Molecular Cell Biology7 (1): 32-44. PMID 16493411. doi:10.1038/nrm1786.
Datos: Q21100804
Multimedia: Clathrin / Q21100804
