Profilina

A profilina é uma proteína de ligação à actina que está implicada na dinâmica da renovação e reestruturação do citoesqueleto de actina. Encontra-se em todos os organismos eucarióticos na maioria das suas células. A profilina é importante para o controlo espacial e temporal do crescimento dos microfilamentos de actina, o qual é um processo essencial na locomoção celular e nas mudanças de forma da célula. Esta reestruturação do citoesqueleto da actina é essencial em processos como a desenvolvimento de órgãos, a cicatrização de feridas, e a eliminação de invasores infeciosos por parte das células do sistema imunitário.

A profilina também se une a sequências ricas no aminoácido prolina de diversas proteínas. Embora a maioria da profilina celular esteja ligada à actina, existem cerca de 50 possíveis proteínas às quais as profilinas se podem unir. Muitas delas estão relacionadas com a regulação da actina, mas a profilina também parece estar implicada em atividades que ocorrem no núcleo celular, como o splicing do ARNm.[1]

A profilina liga-se também a algumas variantes de fosfolípidos da membrana plasmática (fosfatidilinositol (4,5)-bisifosfato e inositol trifosfato). A função desta interação é sequestrar a profilina numa forma "inativa", que pode ser revertida para a forma ativa pela ação da enzima fosfolipase C.

A profilina é o principal alergénio presente no pólen de bétula, de ervas e de outras plantas.

As profilinas são proteínas com um peso molecular de aproximadamente 14–16 kDa. Apresentam um único gene em leveduras, insetos e vermes, e múltiplos genes noutros organismos, incluindo as plantas. Nas células de mamíferos, foram descobertas quatro isoformas da profilina; a profilina-I exprime-se na maioria dos tecidos, enquanto a profilina-II predomina no cérebro e nos rins.[2]

A profilina na regulação da dinâmica da actina

A profilina potencia o crescimento dos filamentos de actina de duas formas:

  • Por um lado, a profilina liga-se à actina monomérica ocupando um local de contacto actina-actina; deste modo, a profilina sequestra a actina do conjunto de monómeros polimerizáveis de actina. Por outro lado, a profilina também catalisa a troca de ADP ligado à actina por ATP, convertendo assim os monómeros de ADP-actina pouco polimerizáveis em monómeros de ATP-actina facilmente polimerizáveis. Além disso, a profilina tem uma maior afinidade pelos monómeros de ATP-actina do que pelos de ADP-actina. Assim, numa mistura de actina, profilina e nucleótidos (ADP e ATP), a actina irá polimerizar-se em certa medida, o que pode ser estimado pela lei da ação de massas.
  • Proteínas como a formina, WASP e VASP (que contêm domínios FH2 ricos em prolina) fornecem complexos profilina-actina aos polímeros de actina em crescimento. Este modo de polimerização estimulada da actina é muito mais rápido do que a polimerização sem a contribuição destas proteínas. A profilina é essencial para este modo de polimerização porque recruta os monómeros de actina para as proteínas ricas em prolina.

A profilina também regula negativamente o fosfatidilinositol (3,4)-bisifosfato (PI(3,4)P2), limitando a acumulação de lamelipodina na extremidade de avanço da célula durante o movimento.[3]

A profilina é uma das moléculas mais abundantes entre as que se ligam ao monómero de actina, mas proteínas como a CAP e (em mamíferos) a timosina β4 apresentam alguma sobreposição funcional com a profilina. Pelo contrário, a ADF/cofilina possui propriedades que antagonizam a ação da profilina.

História

A profilina foi descrita pela primeira vez por Uno Lindberg e colaboradores no início da década de 1970 como a primeira proteína a ligar-se ao monómero de actina.[4] Posteriormente, os investigadores aperceberam-se de que esta não atua apenas no músculo, mas também em células não musculares, que contêm elevadas concentrações de actina, embora em parte na sua forma não polimerizada. Pensou-se então que a profilina sequestrava os monómeros de actina (mantendo-os na sua forma pré-filamentosa) e que os libertava quando a célula recebia um sinal para os tornar mais acessíveis para o rápido crescimento do polímero de actina.

Genes

  • PFN1, PFN2, PFN3, PFN4

Referências

  1. ↑ Di Nardo A, Gareus R, Kwiatkowski D, Witke W (Novembro de 2000). «Alternative splicing of the mouse profilin II gene generates functionally different profilin isoforms» (PDF). J. Cell. Sci. 113 (Pt 21): 3795–803. PMID 11034907
  2. ↑ Witke W, Podtelejnikov AV, Di Nardo A; et al. (Fevereiro de 1998). «In mouse brain profilin I and profilin II associate with regulators of the endocytic pathway and actin assembly». EMBO J. 17 (4): 967–76. PMC 1170446Acessível livremente. PMID 9463375. doi:10.1093/emboj/17.4.967
  3. ↑ Bae YH, Ding Z, Das T, Wells A, Gertler F, Roy P (Novembro de 2010). «Profilin1 regulates PI(3,4)P2 and lamellipodin accumulation at the leading edge thus influencing motility of MDA-MB-231 cells». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107 (50): 21547–21552. PMC 3003040Acessível livremente. PMID 21115820. doi:10.1073/pnas.1002309107
  4. ↑ Carlsson L, Nyström LE, Sundkvist I, Markey F, Lindberg U (Setembro de 1977). «Actin polymerizability is influenced by profilin, a low molecular weight protein in non-muscle cells». J. Mol. Biol. 115 (3): 465–83. PMID 563468. doi:10.1016/0022-2836(77)90166-8

Ver também

Ligações externas

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