La CLIMP-63 o CKAP4 (Cytoskeleton-associated protein 4 en inglés) en humanos es una proteína transmembrana asociada al citoesqueleto, que predomina en el retículo endoplasmático. La proteína 4 asociada al citoesqueleto CKAP4 (o CLIMP-63 cytoskeleton-linking membrane protein 63) o p63 (durante la década de 1990), es una proteína transmembrana de tipo II abundante que reside predominantemente en el retículo endoplasmático (RE) de las células eucariotas y está codificada en vertebrados superiores por el gen CKAP4.
No parecen existir homólogos en bacterias, levaduras, gusanos e insectos.
Existe una "Familia CKAP" en el humano.
Historia
La proteína CLIMP-63 fue descubierta independientemente por dos grupos, a principios de la década de 1990. En 1992 Mundy y colaboradores encontraron que CLIMP-63 era la proteína más palmitoilada durante la mitosis. Schweizer y col. identificaron CLIMP-63 como el antígeno de anticuerpos monoclonales generados contra una fracción subcelular enriquecida en membranas de Golgi.
En 1991 las predicciones del software también sugerían que el dominio luminal del RE contenía de 3 a 5 dominios de bobina enrollada (según el software COILS).
Estructura
El dominio citosólico de CLIMT63 tiene la capacidad de unirse a los microtúbulos, mientras que el dominio luminal puede formar complejos homo-oligoméricos, no solo con moléculas vecinas, sino también, en "trans" , con moléculas de CLIMP-63 al otro lado del lumen del retículo endoplasmático (RE).
Localización de la Climp63. El dominio luminal forma una hélice enrollada tipo trímero extendida El dominio citoplasmático carece en gran medida de estructura en contacto con microtúbulo. (2025).
El dominio luminal (LD) de Climp63 es completamente α-helicoidal con tres regiones hélice enrollada (coiled coil CC) potenciales.
El LD de Climp63 está compuesto principalmente por hélices enrolladas (CC), y se cree que el cierre homotípico de estas hélices es la base para unir las membranas opuestas formadoras de lumen.
Existen puentes luminales mediados por Climp63, es menos probable que sean rígidos y estables. Nuestros resultados predicen una afinidad de autoasociación de Climp63 que es más débil que micromolar.
Los puentes flexibles permiten la regulación dinámica del espacio luminal del RE.
Las interacciones trans (con el otro lado de la membrana ) que se probaron aquí y que de hecho se necesitan como espaciador luminal.
El dominio luminal puede formar complejos homo-oligoméricos, no solo con moléculas vecinas, sino también, en trans, con moléculas de CLIMP-63 al otro lado del lumen del retículo endoplasmático (RE), promoviendo así la formación de láminas de RE.
Climp63 con dominios luminales (LD) modificados de diferentes longitudes da como resultado láminas de RE con el ancho correspondiente ~50nm.
Posee un extremo N relativamente corto [NT, 106 aminoácidos (aa) para la Climp63 humana] en el citosol y una región LD larga en el extremo C (475 aa) en el lumen del RE. El extremo N de Climp63 se modifica postraduccionalmente.
Una visión alterna del dominio intra isternal es: una hélice líder (α0, residuos 128–169) es seguida por un haz de cinco hélices (5HB), en el cual su extremo N (NT) está cerca de la membrana y el extremo C (CT) apunta hacia afuera. Las hélices α1 y α2 son más largas que las tres hélices restantes.
Climp63 utiliza múltiples interfaces para una autoasociación compleja, la mayoría de las cuales son interacciones electrostáticas.
Fisiología
Tras su síntesis en el RE, CLIMP-63 se ensambla en unidades homotriméricas paralelas que pueden ser rápidamente S-aciladas por la aciltransferasa, lo que favorece su retención en el RE.
Los trímeros no acilados pueden salir del RE para alcanzar la membrana plasmática o, en su lugar, ser degradados.
dentro del RE, tanto los trímeros forman ensamblajes de orden superior Esto estabiliza aún más CLIMP-63 en el RE. En conjunto, la acilación y el ensamblaje de orden superior hacen que el recambio de CLIMP-63 en las células sea extremadamente lento y, por lo tanto, controlan su abundancia.
Es una proteína abundante, con números de copias por célula que varían de 100.000 a 400.000, lo que refleja el porcentaje del volumen celular ocupado por el RE. La vida media reportada varía de 20horas en riñón embrionario humano (células HEK 293), a 42h en células HeLa y hasta 156h en células C2C12.
Función
La proteína de membrana de unión al citoesqueleto-63 (CLIMP-63/CKAP4) es clave de la interfaz entre la lámina del RE y los microtúbulos (MT). Las proteínas que dan forma a las láminas del RE interactúan con poblaciones específicas de MT para regular la distribución global del RE en todo el citoplasma.
La proteína CKAP4 es más conocida por su papel en la formación de láminas del RE.
El dominio luminal tiene la capacidad de multimerizarse a través de interacciones de hélice enrollada. Se ha propuesto que el ensamblaje ocurre en trans, es decir, entre moléculas de CKAP4 presentes en parches de membrana opuestos "a través" del lumen del RE, proporcionando un mecanismo para controlar el ancho de las láminas del RE. La proteína CKAP4 completa, se ensambla en unidades triméricas elementales, las cuales pueden, a su vez, formar estructuras de orden superior (dímeros de trímeros o trímeros con otras proteínas. Recientemente, se descubrió que CLIMP-63 coordina la formación y la dinámica de los nanohuecos del RE.
La mayor parte de CKAP4/Climp63 se encuentra en un estado trimérica. Su dominio del lumen forma una hélice enrollada trimérica extendida, mientras que el dominio citoplasmático carece en gran medida de estructura. El dominio citoplasmático de Climp63 es necesario para las interacciones con la red de microtúbulos y se fosforila en la mitosis.
12Sandoz, Patrick A.; Robin A Denhardt-Eriksson; Laurence Abrami; Luciano A Abriata; Gard Spreemann; Catherine Maclachlan; Sylvia Ho; Béatrice Kunz; Kathryn Hess; Graham Knott; Francisco S Mesquita; Vassily Hatzimanikatis; van der Goot, F. Gisou (2023). «Dynamics of CLIMP-63 S-acylation control ER morphology». Nature Communications (Nat Comm.)14: 264. PMC9844198. PMID36650170. doi:10.1038/s41467-023-35921-6. Consultado el 22 de septiembre de 2026. CCBY
