Complexo adaptador AP2

O complexo adaptador AP2 é unha proteína multimérica que funciona na membrana plasmática internalizando un cargamento por medio de endocitose mediada por clatrina.^[1] É un complexo estable de catro adaptinas que dan lugar a unha estrutura que ten un dominio central e dous dominios apéndices unidos ao dominio central por enlazadores polipeptídicos. Estes dominios apéndice chámanse ás veces 'orellas'. O dominio central únese á membrana e ao cargamento destinado para a internalización. Os dominios apéndice alfa e beta únense a proteínas accesorias e á clatrina. As súas interaccións permiten a regulación temporal e espacial da ensamblaxe de vesículas revestidas de clatrina e a súa endocitose.

O complexo AP-2

O complexo AP-2 é un heterotetrámero que consta de dúas grandes adaptinas (α e β), unha adaptina mediana (μ) e unha adaptina pequena (σ):

• complexo 2
  • AP2A1 (unidade α 1)
  • AP2A2 (unidade α 2)
  • AP2B1 (unidade β)
  • AP2M1 (unidade μ)
  • AP2S1 (unidade σ)

Estrutura

O complexo adaptador AP2 pode encontrarse en dúas conformacións primarias: a conformación aberta (estado activo) e a pechada (estado inactivo).^[2] No seu estado activo, o sitio de unión da clatrina, que se atopa na subunidade β, e o sitio de unión do cargamento, que se atopa na subunidade μ, están expostos ao citosol,^[2] o que permite que ocorran as súas interaccións respectivas. No seu estado inactivo, o complexo experimenta un cambio conformacional que causa que ambos os sitios estean cubertos, impedindo as súas funcións primarias.^[3] As cadeas pesadas α e β do complexo constitúen o 60% da secuencia polipeptídica do AP2 e están apertadamente estruturadas en 14 repeticións HEAT que forma estruturas α-helicoidais zigzagueantes que interaccionan coas "patas" helicoidais do trímero de clatrina.^[4][2]

Estrutura Cryo-EM do complexo adaptador AP2.^[5] Subunidades alfa en vermello. Subunidades beta en azul. Subunidade mu en verde. Subunidade sigma en amarelo.

Función

O AP2 facilita a ensamblaxe de retículas de clatrina cando é necesaria a endocitose, ao agregarse, xunto con outros complexos AP2, na súa conformación activa.^[4] Estes agregados de AP2 ineraccionan con proteínas de caltrina polos seus sitios β-activos, orientándoas formando "gaiolas" de clatrina que constitúen o recubrimento endocítico.^[4]

Regulación

A regulación da actividade do AP2 faise principalmente por rearranxos conformacionais da estrutura en dúas conformacións distintas (e potencialmente unha terceira e unha cuarta conformacións). A conformación "aberta" é o estado activo do complexo, xa que os "pozos" ou sitios de unión activos para as clatrinas e o cargamento están descubertos. Por outra parte, a conformación "pechada" caracterízase polo peche ou inaccesibilidade deses mesmos sitios.^[6]

Activación

A presenza de clatrinas induce a unión do cargamento, e de xeito similar, a presenza do cargamento parece inducir a unión da clatrina. Isto pénsase que ocorre por unha estabilización secundaria da estrutura do complexo, que permitiría a activación parcial, ou acceso, aos pozos respectivos.^[7][8] O fosfatidilinositol (4,5)-bisfosfato (PIP2) funciona como unha secuencia sinal que se une e é recoñecida polo AP2. O PIP2 pode encontrarse dentro dos liposomas que conteñen cargamento, que interacciona co AP2 para que despois se una a clatrina e execute a súa función. Na forma pechada, o sitio de unión do PIP2 está exposto, permitindo que ocora a regulación conformacional.^[9] A causa disto, unha serie de lixeiros cambios conformacionais orixina a conformación aberta completa, empezando coa unión do PIP2, despois a unión da secuencia cargamento e finalmente a unión da clatrina.^[9] Unha familia de proteínas chamadas muniscinas pénsase que son os activadores alostéricos primarios do complexo adaptador AP,^[10] debido á súa prevalencia en pozos asociados ao AP2 e a súa inhibición que ten como resultado na diminución da endocitose mediada polo AP2.^[11][12] Adicionalmente, o complexo é regulado e activado pola fosforilación da súa subunidade mu.^[13][14]

Desactivación

A desactivación ou cambio á conformación "pechada", aínda non está clara. Pénsase que as NECAPs xogan un papel nisto, ao unirse á subunidade α da AP2.^[6] Non se sabe moito, pero a conformación aberta do AP2, que está fosforilado, parece ser necesaria para que a NECAP1 se una na súa parte central.^[3] O proceso de ación aínda non se coñece, pero esta interacción causa a desfosforilación do complexo adaptador AP2, que dese modo se desactiva.

Importancia médica

O AP2 foi identificado para participar intimamente nas vías celulares autofáxicas, responsables da degradación de proteínas agregadas.^[15] De feito, forma un complexo coa ensmblaxe fosfatidilinositol-clatrina da leucemia linfoide-mieloide (PICALM), que funcionaría como un importante grupo receptor para a cadea lixeira 3 da proteína asociada aos microtúbulos 1 (LC3). LC3 ten un importante papel nalgunhas vías autofáxicas.^[16] A causa disto, sospéitase que a deficiencia ou disfunción de AP2 pode ser precursora do desenvolvemento da enfermidade de Alzheimer familiar.^[15]