Glicoforina

La glicoforina és la proteïna més freqüent de les membranes plasmáticas dels eritrocits del ser humà. És una proteïna integral que travessa una sola volta la membrana (en forma d'alfa-hèliç), és dir que té un sol segment transmembrana i impedix que s'adherixca a atres cèlules o a les parets dels gots sanguíneus.

Esta proteïna té 3 dominis en distintes funcions. Deu el seu nom al domini hidrofílico que posseïx en la part extracelular, que du moltes cadenes d'hidrats de carbono. Este domini té per funció la de mediar l'interacció dels eritrocits en atres cèlules. Ademés, una hèliç hidrofòbica permet ancorar la glicoforina a la membrana. La glicoforina té a la seua volta un atre domini hidrofílico en l'interior de les cèlules, ric en aminoàcits carregats negativament (aspartato i glutamato). El domini citosólico constituïx el punt de anclaje per al citoesquelet, que s'expandix en l'interior celular.

Per a poder estudiar estes proteïnes ha segut necessari aïllar-les de la membrana dels eritrocits per mig d'una tècnica d'electroforesis en gel de poliacrilamida, i s'han descobert quatre tipos de glicoforinas. Per orde de més a menys importància en la membrana celular estan les glicoforinas A, B, C i D, sent esta última casi inexistent i molt poc comú.

En esta image es pot observar l'estructura d'una proteïna integral de les membranes plasmáticas dels eritrocits humans, la glicoforina. Veem que està composta per 3 dominis i que cada u d'ells té una funció clau per a assegurar el bon funcionament d'esta proteïna.

Glicoforina A

Alfa-sialoglucoproteína (denominada aixina per ser una glucoproteína unida a un àcit siálico)

Estructura

Esta proteïna integral de la membrana plasmática dels eritrocits humans és la més present d'entre els diferents tipos de glicoforinas i té, una volta madura, 72 aminoàcits extracelulares. Els pròxims 23 formen un segment transmembrana i el restant (36) són intracelular. Hi ha un total de 16 oligosacàrits, enllaçats en la part extracelular de la GPA: 15 són curts en llocs d'O-glucosilación i només un és més llarc i es troba en N-glucosilación. El glucógeno, representa el 60% de la GPA, i s'unix a la serina, la treonina i a l'asparagina. En la part intracelular de el GPA, trobem arginina i lisina (de càrrega positiva), que es fixen als caps dels fosfolípits de la membrana (que tenen càrrega negativa). Açò ajuda a ancorar be la GPA a la membrana. La part intracelular, conté a la seua volta molts residus carregats i polars no carregats. La glicoforina és rica en carbohidrats (60%) pel seu domini hidrofílico extracelular (vore introducció). També, té un alt contingut en àcit siálico i com a conseqüència proporciona el 60% de la càrrega negativa dels GR.

Localisació

Este tipo de glucoproteína es troba sempre en la superfície de la membrana i té per funció la de regular les interaccions entre glòbuls rojos aixina com les interaccions entre glòbuls rojos i l'endoteli vascular o atres cèlules circulatòries. Les glicoforinas (GP) constituïxen el grup de proteïnes transmembranales dels glòbuls rojos (GR), sent la glicoforina A (GPA) la predominant. Hi ha una mija de 10^6 molècules de GPA en un GR. La glicoforina A s'expressa en l'endoteli i en l'epiteli renal. Dos GPA es poden associar i formar un dímer, que està estabilisat per interaccions de Van der Waals. Estos dímers de GPA permeten activar receptors presents en la superfície de certes cèlules. Per les càrregues del àcit siálico, les cèlules es repulsan entre elles, lo que impedix la formació de agregació quan circulen a través dels estrets dels gots sanguíneus de l'organisme.

La GPA és receptora dels antígenos M i N. Segons si s'unix a un o a l'atre, tindrà una forma alélica o una atra: GPA-N o GPA-M. Esta forma alélica proporciona identitat bioquímica i inmunología als individus. Per lo tant, La glicoforina A du els determinants antígenos per a el MN. Este tipo de glicoforina es diu també glucoproteína MN (que té dos formes alélicas, segons continga la M o la N del sistema de grup sanguíneu MN) i està composta de 131 aminoàcits i 16 unitats d'oligosacàrits. Les formes alélicas GPA-N i la GPA-M es diferencien segons els aminoàcits que tenen en posició 1 i 5: la GPA-N té Leu i Glu, en canvi la GPA-M té Ser i Gly.

El contingut d'oligosacàrits álcali-lábiles és el mateix en N o M. L'única diferència entre els antígenos M i N és la seua seqüència amino terminal. La de la glicoforina A en M és: ser-ser*-thr*-thr*-gly. En canvi la de la glicoforina A en N és: leu-ser*-thr*-thr*-glu. (*glucosilada). La porció de glucoproteína MN portadora de les especificidad M o N se separa del hematíe intacte per mig del tractament en enzimes proteolíticas, de tal modo que el tractament enzimàtic “destruïx” els antígenos M i N de la glicoforina A.

Patologies

La glicoforina, com el seu nom ho indica, és una proteïna de membrana glucosilada. La glucosilación té lloc gràcies a enzimes presents en l'aparat de Golgi, que s'encarreguen de sintetisar els lactosaminoglicanos necessaris per a que esta es efectue correctament. Existixen malalties hereditàries degudes a la falta de glucosilación d'esta proteïna. També, el GPA és receptor de virus d'influència. Se sospita que podria ser el receptor de l'hepatitis A (HAV).

Glicoforina C

Estructura

La Glicoforina C és un polipèptit de cadena simple format per 128 aminoàcits i que té un 60% de glúcits. Esta proteïna conta en dos isoformas conegudes, i el gen que la codifica s'expressa en una àmplia varietat de teixits com el renyó, la clavada, l'estòmec, la mama, el fege i, sobretot, els eritrocits adults. Este gen en concret està localisat en el braç llarc del cromosoma 2.

Més concretament, les Glicoforinas C estan codificades per quatre exones. Els tres primers contenen la seqüència necessària per a sintetisar la regió extracelular, i el quarto és el que codifica per a la fracció transmembrana i intracelular (a la qual s'unix la proteïna 4.1). Estes contenen múltiples aminoàcits en forma glucosilada des d'un principi, pero despuix de la transcripció sofrixen una modificació específica en la que s'afigen una mija d'un a huit glúcits més.

Les Glicoforinas C són chicotetes si les comparem en les de tipo A, i contenen una igual cantitat de glúcits, aixina com els mateixos tipos de cadenes d'oligosacàrits. Com a diferència estructural significativa entre unes i unes atres, s'observa que les Glicoforinas C contenen Triptófano, que pel contrari no està present en cap de les atres espècies de Glicoforinas.

Aixina i tot, la seua estructura és similar a la d'atres glicoforinas: en un domini extracelular altament glucosilado, un domini transmembrana i un atre domini intracelular. Al voltant del 90% de la Glicoforina C present en el eritocito està unida al citoesquelet i el 10% restant es mou lliurement dins de la membraba. El seu pes molecular és de 23kDa. En promig, esta proteïna té 6 oligosacàrits lligats per molècula.

Localisació

Podem localisar a la Glicoforina C no solament en la membrana citoplasmàtica, a on actua com a component integral, sino també en el citoesquelet cortical, que es troba just baix d'esta membrana. L'extrem N en els aminoàcits des de l'1 al 57 es troben en la regió extracelular; els que estan continguts entre el 58 i el 81 són transmembrana i del 59 al 128, incloent aixina l'extrem carboxilo, residixen en la citoplasma. En els eritrocits, la Glicoforina C constituïx aproximadament el 4% de les sialoglucoproteínas de membrana.

La secció glucídica es troba única i exclusivament en la regió extracelular dels eritrocits i aproximadament es poden trobar unes 225.000 molècules de Glicoforina C en cada una d'estes cèlules sanguínees.

Orige

A pesar de la similitut en el seu nom, la Glicoforina C no està relacionada en els demés tipos de glicoforinas. Originalment es creïa que tant les C com les D eren resultat d'una duplicació de gens, pero més vesprada es va concloure que la Glicoforina D es genera a partir de la Glicoforina C, és dir, a partir d'un mateix gen.

Funcions

La Glicoforina C, també coneguda com Glucoconectina i molt similar a la glucoproteína D, contribuïx al manteniment de l'estructura de la membrana plasmática i de la forma globular gràcies a la seua interacció en la proteïna 4.1. (S'ha demostrat, que les membranes deficients en proteïna 4.1 mostren una disminució del contingut de Glicoforina C). Este tipo de glicoforina és una de les principals proteïnes integrals de membrana de múltiples cèlules, sobretot dels eritrocits, i aixina mateix actua com a receptor per a la proteïna Plasmodium falciparum PfEBP-2. Ademés, una de les seues funcions més importants és regular l'estabilitat dels glòbuls rojos en els que es troba i, a la seua volta, la regulació de les propietats del material de membrana. Ademés, la Glicoforina C constituïx els substrats antigénicos dels diferents grups sanguíneus i permet l'interacció en proteïnes perifèriques i la participació en l'intercanvi transmembranoso.

Aplicacions mèdiques

En múltiples estudis s'han usat anticossos per a les glucoproteínas C per a identificar eritroleucemias. Anteriorment també les Glucoproteínas A eren usades con este fin, pero no donaven tan bon resultat ya que la seua diferenciació era més tardana i no aplegava a temps per a segons quins casos de la malaltia. La Glicoforina C s'associa en múltiples antígenos d'interés per a la medicina transfusional: Gerbich, Yussef, Webb, Duch, la lixiviación, Lewis II, Ahonen, GEPL, GEAT i GETI. Junt en les D, les glicoforinas C són les encarregades de transportar els antígenos del grup sanguíneu Gerbich i és responsable de la formació del genotip Ge-2, -3 entre uns atres.

Patologies

Les mutacions en la Glicoforina C són poc comuns en la majoria del món occidental, pero abunden en alguns llocs a on la malaria és una malaltia endèmica. En estes zones abunda l'incidència del fenotip Gerbich negatiu, el qual s'associa en reaccions de transfusió i en la malaltia hemolítica del recent naixcut. Una alteració en la glucosilación de la Glicoforina C dona lloc al antígeno Webb. La Glicoforina C, en estar relacionada en al forma de la membrana eritrocitaria, les mutacions d'esta proteïna s'associen en el desenroll d'eliptocitosis, que és una malaltia hereditària comuna en països africans. En esta es produïx una deformitat dels eritrocits. El subtipo de eliptocitosis més acceptat, associat en la Glicoforina C és l'ovalocitosis, en la qual es presenta una anomalia en la forma dels glòbuls rojos, que adopten una forma exageradamente ovalada.