Transportador ABC: diferenças entre revisões
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Revisão das 14h28min de 9 de agosto de 2020
| Transportador ABC |
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O transportadores ABC são uma superfamília de sistemas de transporte que é uma das maiores e possivelmente uma das mais antigas famílias de genes. Ela tem representante em todos os filos existentes, de procariontes a humanos. [1] [2] [3]
Os transportadores ABC frequentemente consistem em múltiplas subunidades, uma ou duas das quais são proteínas transmembrana e uma ou duas das quais são AAA ATPases associadas à membrana. As subunidades ATPase hidrolisam trifosfato de adenosina (ATP) para fornecer a energia para a translocação de substratos através das membranas.
A maioria dos sistemas de captação também possui um receptor extracitoplasmático, uma proteína de ligação de soluto. Algumas ATPases funcionam em processos não relacionados ao transporte, como tradução de RNA e reparo de DNA. [4] [5] Os transportadores ABC são considerados uma superfamília com base nas semelhanças da sequência e organização de seus domínios de cassete de ligação de ATP, ainda que as proteínas integrais de membrana pareçam ter evoluído várias vezes, formando diferentes famílias. [6]
Centenas de transportadores ABC foram caracterizados tanto de procariotos quanto de eucariotos. [7] Os genes ABC são essenciais para muitos processos na célula e as mutações nos genes humanos causam ou contribuem para várias doenças genéticas humanas. [8] Os transportadores ABC também estão envolvidos na resistência a múltiplos medicamentos, e foi assim que alguns deles foram identificados pela primeira vez. Quando as proteínas de transporte ABC são superexpressas nas células cancerígenas, elas podem exportar drogas anticâncer e tornar os tumores resistentes. [9]
Função
Os transportadores ABC utilizam a energia de ligação e hidrólise do ATP para transportar vários substratos através das membranas celulares. Eles são divididos em três categorias funcionais principais. Nos procariotos, os importadores medeiam a absorção de nutrientes pela célula. Exportadores ou efluxadores, que estão presentes tanto em procariotos quanto em eucariotos, funcionam como bombas que expelem toxinas e drogas para fora da célula. Em bactérias gram-negativas, os exportadores transportam lipídios e alguns polissacarídeos do citoplasma para o periplasma . O terceiro subgrupo de proteínas ABC não funciona como transportador, mas está envolvido nos processos de tradução e reparo do DNA. [4]
Procariota
Os transportadores bacterianos ABC são essenciais para a viabilidade, virulência e patogenicidade das células. [1] [4] Os sistemas de captação de ferro ABC, por exemplo, são importantes efetores de virulência. [10] Os patógenos usam sideróforos para capturar ferro de proteínas. Estas são moléculas quelantes de ferro são secretadas por bactérias e reabsorvem ferro em complexos de ferro-sideróforo.
Em sistemas de efluxo bacteriano, são extrudadas da célula incluem componentes de superfície da célula bacteriana, proteínas envolvidas na patogênese, toxinas, antibióticos, e sideróforos. [11] Eles também desempenham papéis importantes nas vias biossintéticas, incluindo a biossíntese extracelular de polissacarídeos [12] e a biogênese do citocromo . [13]
Eucariótica
Embora a maioria dos transportadores ABC eucarióticos sejam efluxadores, alguns não estão diretamente envolvidos no transporte de substratos. No regulador transmembrana da fibrose cística (CFTR) e no receptor de sulfonilureia (SUR), a hidrólise do ATP está associada à regulação da abertura e do fechamento dos canais iônicos carregados pela própria proteína ABC ou por outras proteínas. [5]
Estrutura
Todas as proteínas de transporte ABC compartilham uma organização estrutural que consiste em quatro domínios centrais [14] . Esses domínios consistem em dois domínios transmembranares (T) e dois domínios citosólicos (A). Os quatro domínios podem estar presentes em quatro polipeptídeos separados ou em um ou dois polipeptídeos de múltiplos domínios. [9]
Papel na resistência a múltiplas drogas
Os transportadores ABC são conhecidos por desempenhar um papel crucial no desenvolvimento da resistência a múltiplas drogas (MDR). No MDR, os pacientes que estão tomando medicamentos acabam desenvolvendo resistência não apenas ao medicamento que estão tomando, mas também a vários tipos diferentes de medicamentos. Isso é causado por vários fatores, um dos quais é o aumento da expulsão da droga da célula pelos transportadores ABC. Por exemplo, a proteína ABCB1 (P-glicoproteína ) atua no bombeamento de drogas supressoras de tumor para fora da célula. Pgp também chamado de MDR1, ABCB1, é o protótipo dos transportadores ABC.
Outros transportadores ABC que contribuem para a resistência a múltiplas drogas são ABCC1 (MRP1) e ABCG2 (proteína de resistência ao câncer de mama). [15]
Papel fisiológico
Além de conferir MDR nas células tumorais, os transportadores ABC também são expressos nas membranas das células saudáveis, onde facilitam o transporte de várias substâncias endógenas, bem como de substâncias estranhas ao organismo. Por exemplo, transportadores ABC, como Pgp, MRPs e BCRP limitam a absorção de muitos medicamentos do intestino e bombeiam medicamentos das células do fígado para a bile [16] como meio de remover substâncias estranhas do corpo. Um grande número de drogas é transportado pelos próprios transportadores da ABC ou afeta o transporte de outras drogas. O último cenário pode levar a interações medicamentosas, [17] às vezes resultando em efeitos alterados dos medicamentos. [18]
35em
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Links externos
- Classificação dos transportadores ABC em TCDB
- ABCdb Archaeal and Bacterial ABC Systems database, ABCdb
- MeSH ATP-Binding+cassette+transporters