Citoglobina

Modelo da citoglobina de PDB 1umo
Citoglobina
Identificadores
Símbolo	CYGB
Entrez	114757
OMIM	608759
RefSeq	NP_599030
UniProt	Q8WWWM9
Outros datos
Locus	Cr. 17 [4]

A citoglobina (ou histoglobina) é unha globina respiratoria que consta no home de 190 aminoácidos, producida polo xene CYGB, situado no cromosoma 17. A diferenza doutras globinas específicas de tecido, como a hemoglobina producida polos glóbulos vermellos, a mioglobina do músculo, e a neuroglobina do sistema nervioso, esta proteína é ubicua e exprésase en todos os tecidos do organismo.^[1]

O xene da citoglobina

Os estudos filoxenéticos feitos cos xenes das globinas mostran que a citoglobina e a mioglobina pertencen a un mesmo clado distinto do da hemoglobina e a neuroglobina. A globina ancestral da que proceden remóntase a máis de 450 millóns de anos.

A citoglobina de mamíferos ten unha lonxitude maior (190 aminoácidos) que a das outras globinas (140-150 aminoácidos). Isto débese a que ten unha extensión adicional duns 20 aminoácidos en cada extremo. A citoglobina prégase en oito hélices α (ver pregamento de globina). Os residuos implicados nas globinas na fixación do oxíxeno están conservados tamén na citoglobina. Ademais dous dous intróns (B12.2 e G7.0) contidos nos xenes das outras globinas, o xene da citoglobina (CYGB) ten un terceiro intrón, o HC11.2, preto do extremo 3’ da rexión codificante. O último exón do extremo 3’ está ausente nos peixes, xa que foi adquirido máis tarde no decurso da evolución dos tetrápodos.^[1].

Expresión e función da citoglobina

A citoglobina atópase no citoplasma da maior parte dos tipos celulares, pero a súa taxa de produción revelada pola técnica de northern blot difire dun tecido a outro. Esta distribución da expresión non concorda con que a súa función sexa exclusivamente respiratoria. De feito, segundo outros estudos, a citoglobina sintetízase preerentemente nas células do tecido conxuntivo (fibroblastos) e células de sostén (condrocitos e osteoblastos), o que apoia a hipótese de que está implicada na síntese do coláxeno. É posible que a citoglobina forneza oxíxeno á prolil-4-hidroxilase (EC 1.14.11.2), un ferroencima clave que cataliza a hidroxilación dos residuos de prolina da molécula de procoláxeno.^[2]

En condicións de hipoxia, duplícase a síntese de citoglobina na maioría dos tecidos, e aínda aumenta máis no corazón e fígado.^[3] Este mecanismo pode explicarse polo feito de que a citoglobina seve para almacenar e facilitar o transporte de oxíxeno cara á cadea respiratoria mitocondrial.^[4] A presenza de citoglobina nas neuronas formula varias cuestións sobre as súas funcións no sistema nervioso central, xa que este tecido posúe a súa propia globina específica, a neuroglobina. Considérase que pode ter un papel potencial como doante de O2 para certas reaccións encimáticas, entre outras a síntese do NO a partir de arxinina polas NO sintases^[5].

As funcións que se cre pode realizar a citoglobina son: facilitar a difusión do oxíxeno nos tecidos, recoller o óxido nítrico ou as especies reactivas do oxíxeno, ou realizar unha función protectora durante o estrés oxidativo.^[6].

Notas

1. Thorsten Burmester, Bettina Ebner, Bettina Weich and Thomas Hankeln, (2002). Cytoglobin: A Novel Globin Type Ubiquitously Expressed in Vertebrate Tissues. Mol Biol and Evol 19; 416-421.[1]
2. Kivirikko K. I., and Myllyharju J., (1998). Prolyl 4-hydroxylases and their protein disulfide isomerase subunit. Matrix Biol. 16; 357-368.
3. Marc Schmidt, Frank Gerlach, Aaron Avivi, Thorsten Burmester et al., (2004). Cytoglobin Is a Respiratory Protein in Connective Tissue and Neurons, Which Is Up-regulated by Hypoxia. J. Biol. Chem. 279(9); 8063-8069. [2]
4. Sawai H., Kawada N., Yoshizato K., Nakajima H., Aono S., Shiro Y., (2003). Characterization of the heme environmental structure of cytoglobin, a fourth globin in humans. Biochemistry 42(17); 5133-42. PMID 12718557.
5. Leone A. M., Palmer R. M., Knowles R. G., Francis P. L., Ashton D. S., and Moncada S., (1991). Constitutive and inducible nitric oxide synthases incorporate molecular oxygen into both nitric oxide and citrulline. J. Biol. Chem. 266; 23790-23795. [3]
6. Trent JT, Hargrove MS (2002). "A ubiquitously expressed human hexacoordinate hemoglobin.". J. Biol. Chem. 277 (22): 19538–45. PMID 11893755. doi:10.1074/jbc.M201934200. 

Véxase tamén

Outros artigos

• Globina.
• Neuroglobina
• Mioglobina
• Hemoglobina

Ligazóns externas

• Crystal structure of human cytoglobin at 1.68 angstroms resolution : Estrutura 3D e modelo interactivo (java) da citoglobina en Protein Data Bank (RCSB PDB).
• Q8WWM9 Human cytoglobin gene (Swiss-Prot) : Secuencia completa e outras informacións sobre o xene humano da citoglobina (CYGB) de Swiss-Prot.
• Pubmed: Actualidade biolóxica e médica sobre a citoglobina.

Bibliografía

• Kawada N, Kristensen DB, Asahina K; et al. (2001). "Characterization of a stellate cell activation-associated protein (STAP) with peroxidase activity found in rat hepatic stellate cells.". J. Biol. Chem. 276 (27): 25318–23. PMID 11320098. doi:10.1074/jbc.M102630200. 
• Burmester T, Ebner B, Weich B, Hankeln T (2002). "Cytoglobin: a novel globin type ubiquitously expressed in vertebrate tissues.". Mol. Biol. Evol. 19 (4): 416–21. PMID 11919282. 
• Asahina K, Kawada N, Kristensen DB; et al. (2002). "Characterization of human stellate cell activation-associated protein and its expression in human liver.". Biochim. Biophys. Acta 1577 (3): 471–5. PMID 12359339. 
• Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH; et al. (2003). "Generation and initial analysis of more than 15,000 full-length human and mouse cDNA sequences". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (26): 16899–903. PMC 139241. PMID 12477932. doi:10.1073/pnas.242603899. 
• Sawai H, Kawada N, Yoshizato K; et al. (2003). "Characterization of the heme environmental structure of cytoglobin, a fourth globin in humans". Biochemistry 42 (17): 5133–42. PMID 12718557. doi:10.1021/bi027067e. 
• Geuens E, Brouns I, Flamez D; et al. (2003). "A globin in the nucleus!". J. Biol. Chem. 278 (33): 30417–20. PMID 12796507. doi:10.1074/jbc.C300203200. 
• Hamdane D, Kiger L, Dewilde S; et al. (2004). "The redox state of the cell regulates the ligand binding affinity of human neuroglobin and cytoglobin". J. Biol. Chem. 278 (51): 51713–21. PMID 14530264. doi:10.1074/jbc.M309396200. 
• Schmidt M, Gerlach F, Avivi A; et al. (2004). "Cytoglobin is a respiratory protein in connective tissue and neurons, which is up-regulated by hypoxia". J. Biol. Chem. 279 (9): 8063–9. PMID 14660570. doi:10.1074/jbc.M310540200. 
• Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T; et al. (2004). "Complete sequencing and characterization of 21,243 full-length human cDNAs". Nat. Genet. 36 (1): 40–5. PMID 14702039. doi:10.1038/ng1285. 
• Hünermund G, Schirmacher A, Ringelstein B; et al. (2004). "Genomic organization and mutation analysis of three candidate genes for hereditary neuralgic amyotrophy". Muscle Nerve 29 (4): 601–4. PMID 15052627. doi:10.1002/mus.20009. 
• de Sanctis D, Dewilde S, Pesce A; et al. (2004). "Crystal structure of cytoglobin: the fourth globin type discovered in man displays heme hexa-coordination". J. Mol. Biol. 336 (4): 917–27. PMID 15095869. doi:10.1016/j.jmb.2003.12.063. 
• Sugimoto H, Makino M, Sawai H; et al. (2004). "Structural basis of human cytoglobin for ligand binding". J. Mol. Biol. 339 (4): 873–85. PMID 15165856. doi:10.1016/j.jmb.2004.04.024. 
• Fago A, Hundahl C, Dewilde S; et al. (2004). "Allosteric regulation and temperature dependence of oxygen binding in human neuroglobin and cytoglobin. Molecular mechanisms and physiological significance". J. Biol. Chem. 279 (43): 44417–26. PMID 15299006. doi:10.1074/jbc.M407126200. 
• Gerhard DS, Wagner L, Feingold EA; et al. (2004). "The Status, Quality, and Expansion of the NIH Full-Length cDNA Project: The Mammalian Gene Collection (MGC)". Genome Res. 14 (10B): 2121–7. PMC 528928. PMID 15489334. doi:10.1101/gr.2596504. 
• Hamdane D, Kiger L, Dewilde S; et al. (2005). "Hyperthermal stability of neuroglobin and cytoglobin". FEBS J. 272 (8): 2076–84. PMID 15819897. doi:10.1111/j.1742-4658.2005.04635.x. 
• Sawai H, Makino M, Mizutani Y; et al. (2006). "Structural characterization of the proximal and distal histidine environment of cytoglobin and neuroglobin". Biochemistry 44 (40): 13257–65. PMID 16201751. doi:10.1021/bi050997o. 
• Shaw RJ, Liloglou T, Rogers SN; et al. (2006). "Promoter methylation of P16, RARβ, E-cadherin, cyclin A1 and cytoglobin in oral cancer: quantitative evaluation using pyrosequencing". Br. J. Cancer 94 (4): 561–8. PMC 2361183. PMID 16449996. doi:10.1038/sj.bjc.6602972. 
• McRonald FE, Liloglou T, Xinarianos G; et al. (2006). "Down-regulation of the cytoglobin gene, located on 17q25, in tylosis with oesophageal cancer (TOC): evidence for trans-allele repression". Hum. Mol. Genet. 15 (8): 1271–7. PMID 16510494. doi:10.1093/hmg/ddl042. 
• Xinarianos G, McRonald FE, Risk JM; et al. (2006). "Frequent genetic and epigenetic abnormalities contribute to the deregulation of cytoglobin in non-small cell lung cancer". Hum. Mol. Genet. 15 (13): 2038–44. PMID 16698880. doi:10.1093/hmg/ddl128.