Las atlastinas (ATLA) son proteínas GTPasas integrales de membrana similares a la dinamina. Las ATL son fundamentales para la formación y el mantenimiento de la red del retículo endoplasmático, uno de los orgánulos más complejos de la Célula con núcleo verdadero.
Las mutaciones en estas proteínas atlastinas humanas (hATLA) están relacionadas con neuropatías sensoriales hereditarias y paraplejia espástica hereditaria.
Estructura
Las tres atlastinas (ATLA) humanas (parálogas) tienen dimensiones smilares.
Dominios de ATL en cuatro especies. Los tres parálogos hATL del humano, arriba. dATL de Drosophila, Sey1p de levadura y RHD3 de vegetal.
Estructura molecular 3D de unión de dos moléculas (dímero) de Atlastina-1 humana (hATL1). Se muestran dominios del citosol. GTPase-1= láminas y hélices (dominio GTPasa). 3HB-1= haz de tres hélices (dominio intermedio).
Topología de molécula de ATL.
Primaria
541 aminoácidos (aa) en ATLA-3 con una masa calculada de 60.542 Daltons (Da).
Las ATLA difieren en la secuencia después de sus hélices anfipáticas [extensión C-terminal (CTE)] y sus extensiones N-terminales [región hipervariable (HVR)].
Terciaria
GTPasas Extracelular
dos dominios transmembrana (TMD) y
una hélice anfipática citoplasmática.
Los componentes estructurales son esenciales para el proceso gradual de unión y fusión de membranas. Las GTPasas grandes forman estructuras oligoméricas de orden superior y se ha demostrado que se auto-asocian. Tras la unión de GTP, los monómeros de ATL en membranas opuestas se dimerizan a través de sus dominios GTPasa, iniciando un gran reordenamiento conformacional en los 3HB adyacentes para acercar las membranas y promover la fusión.
Los seres humanos expresan tres parálogos de ATL, denominados ATL1, ATL2 y ATL3, que presentan patrones de expresión y mecanismos reguladores distintos. Se han caracterizado bioquímicamente dos variantes de ATL1 (ATL1-1 y ATL1-2). Se comprobaron tres variantes de ATL2 (ATL2-1, ATL2-2 y ATL2-3).
Función
Las GTPasas forman estructuras oligoméricas de orden superior y se ha demostrado que Atl1 se autoasocia.
La fusión de membranas homotípica, mediada por las ATL, garantiza la estructura tubular del RE mediante la generación y estabilización de uniones de tres vías. El RE tubular y su estructura particular, la unión de tres vías, se forma por la fusión del extremo de un túbulo del RE con el lateral de otro túbulo del RE.
ATL2/ATL3= Atlastinas en la Fusión de los Túbulos. LNP= Luna Park.
Las atlastinas (ATL), que son GTPasas integrales tipo dinamina, median los eventos de fusión de membrana entre túbulos del RE a través de un mecanismo complejo y altamente regulado que depende de su organización estructural y su actividad GTPasa.
La atlastina-1, la proteína codificada por el gen ATL1, es una de las tres atlastinas de mamíferos, que son GTPasas homólogas similares a la dinamina, que controlan la morfología del retículo endoplasmático mediante la fusión de túbulos para formar las uniones de tres vías que caracterizan las redes del RE.
Patología
Las mutaciones en las proteínas ATLA humanas, están relacionadas con neuropatía sensorial hereditaria y paraplejia espástica hereditaria. Las mutaciones asociadas a ATL que causan la enfermedad alteran la formación de la red del RE al afectar la hidrólisis de GTP, la dimerización cruzada o la fusión de membrana.
Las mutaciones en ATL1 son una causa principal de paraplejía espástica hereditaria (HSP), que es una condición neurodegenerativa caracterizada por espasticidad en las extremidades inferiores y debilidad progresiva. Las mutaciones en ATL3 están implicadas en las neuropatías sensoriales hereditarias (HSN).
