Proteína da síndrome de Wiskott-Aldrich

WASP actin nucleation promoting factor
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A proteína da síndrome de Wiskott–Aldrich (WASp) ou fator promotor da nucleação da actina WAS é uma proteína de 502 aminoácidos expressa em células do sistema hematopoético que, nos humanos, é codificada pelo gene WAS no cromossoma X. Em estado inativo, a WASp encontra-se numa conformação autoinibida, com sequências situadas perto do seu C-terminal que se ligam a uma região próxima do seu N-terminal, mantendo a proteína numa conformação "fechada". A sua ativação depende de CDC42 e PIP2, que atuam de forma a distorcer esta interação, causando a "abertura" da proteína WASp. Isto expõe um domínio próximo ao C-terminal da WASp que se liga e ativa o complexo Arp2/3. O Arp2/3 ativado nucleia novos filamentos de actina F.

A WASp é o membro fundador da família de proteínas/genes que também inclui a proteína amplamente expressa N-WASP (proteína da síndrome de Wiskott–Aldrich neuronal), SCAR/WAVE1, WASH, WHAMM e JMY.[1][2] Recentemente foram descobertas a WAML (semelhante a WASP e MIM ou, em inglês, WASP and MIM like), a WAWH (WASP sem o domínio WH1) e a WHIMP (homologia WAVE em protuberâncias de membrana).[3][4]

Estrutura e função

A família de proteínas da síndrome de Wiskott–Aldrich (WAS) partilha uma estrutura de domínios semelhante e intervém na transdução de sinais que vão desde recetores da superfície celular à actina do citoesqueleto. A presença de diferentes motivos sugere que são reguladas por vários tipos de estímulos e que interagem com muitas proteínas. Estas proteínas, direta ou indiretamente, associam-se à pequena GTPase CDC42, que se sabe regular a formação de filamentos de actina, e ao complexo organizador do citoesqueleto Arp2/3.

A família WAS inclui WASp, N-WASp, SCAR/WAVE, WHAMM e WASH. As cinco partilham um domínio C-terminal VCA (verprolina, central, ácido) pelo qual interagem com o complexo nucleador da actina (ARP2/3) e diferem nos seus domínios terminais. WASp e N-WASp são análogas, contêm um domínio N-terminal EVH1, um domínio C-terminal VCA e os domínios centrais B e GBD (domínio de ligação ao GTP). A WASp expressa-se exclusivamente em células hematopoéticas, enquanto a WASp neuronal (N-WASp) se expressa de forma ubíqua. A N-WASp contém uma região de produção (output) e uma região de controlo que são essenciais para a sua regulação. A região output denomina-se domínio VVCA. Está localizada na extremidade C-terminal da proteína e contém quatro motivos: dois motivos de homologia de verprolina (VV), que se ligam a monómeros de actina e os entregam ao Arp2/3; o domínio central (C), que anteriormente se pensava ligar-se à cofilina, mas que agora se crê potenciar as interações entre os domínios V e os monómeros de actina, bem como a interação entre o domínio A e o Arp2/3; e o motivo ácido (A) que se liga ao Arp2/3.[5] Isoladamente, a região VCA está constitutivamente ativa. No entanto, na N-WASp completa, a região de controlo suprime a atividade do domínio VCA. A região de controlo está localizada na extremidade N-terminal da N-WASp.[6] Esta região contém um domínio de ligação à CDC42 (domínio GBP) e um domínio de ligação ao PIP2 (domínio B), sendo ambos fundamentais para uma correta regulação da N-WASp.[6] A ligação cooperativa de CDC42 e PIP2 alivia a autoinibição da N-WASp, causando a polimerização da actina através do Arp2/3.[6] A proteína que interage com a WASp (WIP) liga-se ao domínio N-terminal (WH1) da WASp, impedindo a degradação e estabilizando a sua conformação autoinibida.

Na ausência de CDC42 e PIP2, a N-WASp encontra-se numa conformação fechada inativa.[6] A ligação cooperativa de CDC42 e PIP2 alivia a autoinibição. Esta ligação é favorecida termodinamicamente; a ligação de um deles favorece a ligação do outro.[6] O CDC42 e o PIP2 posicionam o complexo N-WASp-Arp2/3 na membrana plasmática. Esta localização garante que os polímeros de actina poderão abrir caminho empurrando a membrana plasmática e formar os filopódios necessários para a mobilidade celular.[7]

A WASp é necessária para várias funções em células imunitárias mieloides e linfoides. Muitas delas, como a fagocitose e a formação de podossomas, estão relacionadas com o seu papel na regulação da polimerização dos filamentos de actina. Outras funções da WASp dependem da sua atividade como proteína de suporte para a montagem de complexos sinalizadores a jusante do recetor de antigénios ou da interação com integrinas.[8] Especialmente em células NK, participa na formação da sinapse imunitária (contacto entre as duas células) e na polarização da perforina para a citotoxicidade das células NK. Quando a WASp está ausente ou sofreu mutação, a formação de sinapses imunitárias das células T e B, bem como a sinalização a jusante do TCR/BCR, também são afetadas.

Importância clínica

A síndrome de Wiskott-Aldrich (WAS) é uma doença congénita rara, recessiva e ligada ao cromossoma X, que afeta principalmente indivíduos do sexo masculino. Caracteriza-se por desregulação imune e sintomas como trombocitopenia, eczema, infeções recorrentes e plaquetas de pequenas dimensões (microtrombocitopenia). É causada por mutações no gene que codifica a WASp, chamado WAS. O produto deste gene é uma proteína citoplasmática, expressa exclusivamente em células hematopoéticas, que nos pacientes com a síndrome apresenta anomalias na sinalização e no citoesqueleto. Foi descrita uma variante de transcrição originada pelo uso de um promotor alternativo, que contém uma sequência 5' UTR diferente, mas o seu comprimento total não é conhecido.[9]

As mutações no gene WAS podem originar a síndrome de Wiskott–Aldrich, uma vez que nestes pacientes a presença da proteína está significativamente reduzida ou ausente. Outras mutações menos inativantes que afetam o gene WAS causam trombocitopenia ligada ao X, na qual geralmente existem níveis detetáveis da proteína medidos por citometria de fluxo. A maioria das mutações que causam a síndrome clássica estão localizadas no domínio WH1 da proteína[10] e estas mutações afetam a ligação com a proteína que interage com a WASp (WIP).[11] As mutações localizadas no domínio GBD distorcem a autoinibição e causam uma proteína não dobrada que está constitutivamente ativa. Ao contrário do que acontece na síndrome de Wiskott-Aldrich e na trombocitopenia ligada ao X, neste caso a WASp está presente e ativa. A WASp ativada origina a localização nuclear de filamentos de actina, o que pode levar a apoptose prematura, aneuploidias e falhas na citocinese. Isto, por sua vez, causa mielodisplasia e neutropenia ligada ao X.

Uma terapia génica prospetiva para a síndrome de Wiskott–Aldrich baseada em OTL-103, utiliza linfócitos autólogos CD34+ que são transfecionados com um vetor lentiviral para produzir uma WASp funcional.[12] Em 2021, o OTL-103 encontrava-se em ensaios clínicos de fases I/II no Hospital San Raffaele de Milão, Itália.[13]

Interações

A proteína da síndrome de Wiskott–Aldrich apresenta interações com:

Referências

  1. ↑ Pollitt AY, Insall RH (agosto de 2009). «WASP and SCAR/WAVE proteins: the drivers of actin assembly». Journal of Cell Science. 122 (Pt 15): 2575–8. PMC 2954249Acessível livremente. PMID 19625501. doi:10.1242/jcs.023879 
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Ver também

  • Síndrome semelhante à de Wiskott–Aldrich
  • Cortactina

Bibliografia

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