Human ATP-binding cassette (ABC) transporter

Human ATP-binding cassette (ABC) transporter family....ovvero:
Superfamiglia ABC di proteine trasportatrici ATP-dipendenti
Fondamentalmente, esistono quattro differenti classi di proteine adibite al trasporto di membrana:
proteine vettrici (carrier o permeasi) che
consentono il passaggio di molecole polari
relativamente grandi quali zuccheri e
amminoacidi; proteine transmembrana che
formano stretti canali idrofili attraverso il
doppio strato lipidico (proteine canale) per
consentire il passaggio di ioni; acquaporine
che facilitano il flusso di molecole d’acqua; e
infine proteine dipendenti da energia (di solito
ATP) che garantiscono un trasporto contro
gradiente. La Superfamiglia di proteine ABC (ATP-binding cassette) comprende numerose
proteine transmembrana che utilizzano l’energia liberata dall’idrolisi dell’ATP per trasportare
molecole contro gradiente. Queste proteine hanno in comune 4 domini, 2 transmembrana
costituenti la via di passaggio e 2 citoplasmatici in grado di legare ATP.
Nei mammiferi e quindi nell’uomo, le proteine “ABC” sono presenti soprattutto in fegato, intestino,
barriera emato-encefalica e emato-testicolare, reni e placenta. Considerando che trasportano una
vastissima serie di molecole, compresi zuccheri, peptidi, ioni metallici, una grande quantità di
composti idrofobici e vari metaboliti necessari alle cellule, il genoma umano comprende ben 49
geni diversi (almeno quelli conosciuti fin ora) che codificano per queste proteine. I vari geni
vengono raggruppati in otto sottoclassi, che nella nomenclatura ufficiale vengono designate con
una lettera dell’alfabeto maiuscola (da A a H), mentre in quella tradizionale vengono classificate in
base alla funzione. Ad esempio, il gene che codifica per la proteina ABCB1,
è detto anche MDR1 (multidrug resistence protein) o glicoproteina P perché
trovata per la prima volta in cellule tumorali, alle quali conferisce resistenza a
farmaci antineoplastici.
La scoperta di questi geni è stata importantissima: una loro mutazione infatti
può portare a malattie genetiche ereditarie disastrose quali fibrosi cistica o
adrenoleucodistrofia legata all’ X (X-linked ALD). Inoltre mutazioni in questi
geni (e quindi difetti nelle rispettive proteine) sono deleteri non solo per il
trasporto di metaboliti nelle cellule, ma anche per quello di medicinali e
farmaci adatti a contrastare malattie quali cancro e vari disordini genetici.
Oltretutto è assai probabile, anche se ancora non esistono dimostrazioni in
merito, che variazioni nell’espressione delle proteine ABC derivate dal polimorfismo genetico (nel
gene MDR1 sono stati individuati più di 50 polimorfismi a livello di singolo nucleotide), siano fonti di
variabilità individuale nell’assorbimento e nella tolleranza ai farmaci.
Riferimenti: Human ATP-binding cassette (ABC) transporter family. Vasiliou V, Vasiliou K, Nebert
DW. Hum Genomics. 2009 Apr;3(3):281-90.
Tumor initiating potential of side population cells in human gastric cancer Fukuda K, Saikawa Y,
Ohashi M, Kumagai K, Kitajima M, Okano H. Int J Oncol. 2009 May;34(5):1201-7..
http://www.bettinelliluciano.it/elettrosmog/membrana.
http://4.bp.blogspot.com/N13AMZcGRSo/Sa2LS1ZynI/AAAAAAAAA1s/s400/gene_synth.
A cura di:
De Vivo Mattia