Isoformas de Actina en Humanos

Estructuras Contráctiles

• Las isoformas de actina en humanos difieren en 25 aminoácidos (sobre 375), con 4 isoformas encontradas en células musculares y 2 en células no musculares.
• La isoforma α se encuentra en estructuras contráctiles, solo en células musculares.
• La isoforma β se encuentra en el esqueleto cortical y lamelipodios.
• La isoforma γ se encuentra en fibras de estrés.

G-Actina y F-Actina

• La molécula de G-Actina (G-Act) está unida a ATP o ADP.
• La hidrólisis de ATP a ADP provoca un cambio conformacional, lo que favorece el ensamblaje si se une a ATP y el desensamblaje si se une a ADP.
• La G-Act despolimeriza rápidamente, pero puede polimerizar en F-Actina (F-Act) con la adición de fuerza iónica alta (Mg2+, K+, Na+).
• F-Actina es una hélice doble de monómeros de G-Actina, con un diámetro de 7-9 nm.
• El filamento de F-Actina tiene polaridad, con todas las subunidades de G-Actina apuntando hacia un extremo.

Polaridad de F-Actina

• El extremo + de F-Actina favorece el ensamblaje de los monómeros (G-Act/ATP).
• El extremo - de F-Actina favorece el desensamblaje (G-Act/ADP).

Gelsolina

• La gelsolina se une a Ca2+, lo que provoca un cambio conformacional que le permite unirse a la F-Actina e insertarse entre las subunidades de la doble hélice.
• La gelsolina crea un extremo + y un extremo - en la F-Actina, lo que provoca la desensamblación del filamento.

Nucleadoras

• Las proteínas nucleadoras realizan la nucleación de actina in vivo bajo control de rutas de señalización.

Forminas

• La familia de las forminas ensambla largos filamentos de actina no ramificados en estructuras como fibras de estrés, filopodios y anillos contráctiles.
• Existen 7 clases de forminas en todos los eucariotas.
• Las forminas tienen dos dominios adyacentes comunes, FH1 y FH2, que actúan formando dímeros.
• FH1 se une a complejos prof-G-Act/ATP y FH2 forma un dímero que une dos subunidades G-Act.
• Las forminas no solo son nucleadoras de actina, sino que también impiden la unión de CapZ, lo que impide la elongación del filamento.

Otros complejos de actina

• El complejo Arp 2/3 ensambla redes ramificadas de actina.
• La α-actinina tiene un solo punto de unión a la actina y forma redes más laxas que se asocian con miosina.
• La espectrina es un tetrámero con dos puntos de unión que separa las F-Act bajo la membrana plasmática.
• La filamina es una región altamente flexible que estabiliza la red de F-Act.
• La distrofina tiene un solo punto de unión a la actina y conecta la F-Act a la membrana plasmática.

Proteínas Adaptadoras

• Las proteínas adaptadoras unen F-Actina a las membranas en microvellosidades.
• La familia ERM (Ezrin-Radixin-Moesin) es una familia de proteínas reguladoras que se encuentran plegadas e inactivas.
• Estas proteínas se despliegan y se activan por fosforilación mediada por lípidos unidos a la membrana plasmática (PIP2).