MAPK fosfatasa

Las fosfatasas de proteína quinasa activada por mitógeno (MAPK fosfatasas; MKP) son una gran clase de fosfatasas involucradas en la inhibición de la actividad de la proteína quinasa activada por mitógeno (MAPK) y la extinción de las vías de señalización de MAPK [1] [2] . Las vías de señalización de MAPK regulan numerosos procesos en el desarrollo y mantenimiento de la homeostasis [3] [4] , incluida la regulación génica, la división celular , la muerte celular programada y las respuestas activadas por el estrés [5] . Por lo tanto, las MAPK fosfatasas son importantes componentes reguladores de estas vías de señalización.

Funciones

Las MAPK fosfatasas están presentes solo en eucariotas y regulan negativamente las proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK), participando en el ciclo de regulación en la etapa de extinción de la señal [5] . Estas fosfatasas se conocen como fosfatasas de doble especificidad (DUSP) [6] porque pueden desfosforilar tanto la treonina como la tirosina en los sitios catalíticos de MAPK [7] . Las fosfatasas MAPK contienen un sitio activo en el extremo C de la molécula y un sitio regulador en el extremo N [2] . El sitio de interacción de la fosfatasa con la proteína quinasa está ubicado en el extremo N-terminal de la molécula de fosfatasa. El proceso está mediado por enlaces electrostáticos de aminoácidos cargados positivamente en la fosfatasa con residuos cargados negativamente en el sitio de unión de la molécula de proteína quinasa [8] .

Clasificación

La clase de MAPK fosfatasa incluye 10 enzimas [9] , que se pueden dividir en tres subclases según la estructura del gen y el tipo de sustrato con el que interactúan [10] . Según la estructura de los genes de la fosfatasa, DUSP1, DUSP2, DUSP4 y DUSP5 están en el subgrupo 1. DUSP6, DUSP7, DUSP9 y DUSP10 están en el subgrupo 2, y DUSP8 y DUSP16 están en el subgrupo 3 [10] . Además, la enzima MKP-8, que desempeña un papel en la inhibición de la quinasa p38, pertenece a la clase de fosfatasas MAPK [11] .

Las fosfatasas de doble especificidad (DUSP) pertenecen a la familia de las proteínas tirosina fosfatasa [12] . Según su localización intracelular, las MAPK fosfatasas (MKP) se dividen en tres tipos: I, II y III. Las enzimas de tipo I se localizan en el núcleo celular , las fosfatasas de tipo II se localizan en el citoplasma y las fosfatasas de tipo III pueden localizarse tanto en el núcleo como en el citoplasma [13] . La localización diferente de las fosfatasas permite la regulación de varias vías de señalización. Por ejemplo, MKP-1, que es de tipo I, controla la expresión génica al inactivar un subgrupo específico de MAPK [14] .

Aunque la región N-terminal difiere entre diferentes fosfatasas, todas ellas, por regla general, contienen un dominio C2 [15] . Por ejemplo, en la fosfatasa MKP-1, el sitio de unión de la proteína quinasa MAPK está ubicado entre los dominios CH2A y CHB localizados en el extremo N-terminal [16] [17] .

Fosfatasa tipo II MKP-3 , que regula la actividad de la quinasa ERK2 por desfosforilación de esta última y mantiene la quinasa en el citosol [18] . Además, MKP-3 se une a ERK2 independientemente de su fosforilación [19] . La fosfatasa tipo I MKP-4 difiere de otras fosfatasas en su localización tisular: está presente en la placenta, los riñones y las células del hígado embrionario [20] . La fosfatasa tipo III MKP-5 se une específicamente a las proteínas quinasas p38 y SPK/JNK y se encuentra tanto en el citoplasma como en el núcleo [21] . MKP-5 se localiza en el corazón, los pulmones, el hígado, los riñones y el músculo esquelético [13] . Algunas fosfatasas pertenecen al grupo atípico. Entonces, el VHR contiene solo el dominio DSP [13] . VHR se localiza en células linfoides y hematopoyéticas e inactiva ERK1 / 2 y JNK en el receptor de células T [22] . Además, VHR también induce la detención del ciclo celular [23] [24] .

Notas

1. ↑ MeSH MAPK+fosfatasas
2. ↑ 1 2 Dickinson, Robin J.; Keyse, Stephen M. Diversas funciones fisiológicas para fosfatasas de quinasa MAP de especificidad dual  //  Journal of Cell Science : diario. — La Compañía de Biólogos, 2006. - 15 de noviembre ( vol. 119 , núm. 22 ). - Pág. 4607-4615 . -doi : 10.1242/ jcs.03266 . —PMID 17093265 .
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