Um novo mecanismo molecular para a
regulação do transportador de glicose
GLUT1
Ana Isabel Mendes,
Sónia Moniz, Paulo Matos and Peter Jordan
Departamento de Genética,
Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge,
Lisboa
A família de proteína cinases WNK
1
221- 479
1
2
3
2382
WNK1
cc
cinase
cc
proteína
cinase
195 - 453
1
cc
WNK2
2297
cinase
1
cc
147- 405
1743
-
P
WNK3
cinase
1
cc
174 - 432
1243
WNK4
proteína
cinase
cc
ATP
Domínio
catalítico
inactiva
Ser
Thr
Tyr
ADP
Região de
Homologia 1
fosfoproteína
cc
Região de
Homologia 2
Região de
Homologia 3
activa
Coiled
coil
Moniz and Jordan (2010) Cell. Mol. Life Sci. 67
A cinase WNK1 regula canais de transporte iónico
Canal
NCC
NKCCs
KCCs
CFTR
SLC26A9
ENaC
ROMK
TRPV4
especificidade
cotransporte Na+ Clcotransporte Na+/K+/2Clcotransporte K+/Clcanal de Cltroca de Cl-/HCO3canal epitélial de Na+
canal de K+
canal de Ca+
efeito
membrana
actividade
actividade
actividade
membrana
membrana
membrana
membrana
actividade WNK
dependente
dependente
dependente
dependente
independente
independente
independente
dependente
Qual o mecanísmo de acção da cinase WNK1 ?
identificar as proteínas parceiras
Abordagem:
Imunoprecipitação da proteína WNK1 de células renais
tr
n
co
ole
tin
a
1
K
WN
kDa
WNK1
250
TBC1D4_AS160
150
100
75
50
IgG
37
IgG
25
TBC1D4_AS160 inibe a expressão de GLUT4
na ausência de insulina
glicose
GLUT4
GLUT4
GLUT4
GLUT4
Membrana plasmática
glicose
TBC1D4
Insulina
Vesiculas de
armazenamento
Cinase
AKT
P
Tecido adiposo e músculo
A WNK1 fosforila TBC1D4 in vitro
GLUT
GLUT
GLUT
GLUT
Membrana plasmática
Proteína
fosforilada
p-WNK1
p-TBC1D4
32P
Vesiculas de
armazenamento
Cinase
AKT
TBC1D4
WNK1
TBC1D4
P
Cinase
WNK1
Proteína
total
biotina
GLUT1
Membrana plasmática
Membrana
Lisado
si
W
NK
1
Ct
rl
Se
m
bi
ot
in
a
Cinase
WNK1
w
P
W
NK
1
TBC1D4
t
Em células renais
a WNK1 regula
a abundância de GLUT1
na membrana
Ct
rl
GLUT1
GLUT1
GLUT1
glicose
GLUT1
GLUT1
TfR1
TfR1
GLUT1
GLUT1
Resumo
A proteína cinase WNK1 forma um complexo
proteico com a TBC1D4 (AS160)
A WNK1 fosforila a TBC1D4 in vitro
A via WNK1/TBC1D4 regula a abundância do
transportador constitutivo de glicose, GLUT1,
na membrana plasmática
Os dados revelam pela primeira vez que a cinase
WNK1 regula também outros transportadores
transmembranares para além de canais iónicos
Implicações clínicas_1
Um papel de WNK1
na adaptação metabólica de células tumorais ??
GLUT1
GLUT1
GLUT1
GLUT1
Glicólise
aumentada
Membrana plasmática
GLUT1
GLUT1
GLUT1
glicose
glicose
TBC1D4
P
gene GLUT1
núcleo
Vesiculas de
armazenamento
Cinase
WNK1
IGF ?
Implicações clínicas_2
Um papel de WNK1 no tratamento
da resistência à insulina ??
glicose
GLUT4
GLUT4
GLUT4
GLUT4
Membrana plasmática
glicose
TBC1D4
Insulina
Vesiculas de
armazenamento
Cinase
AKT
?
P
Cinase
WNK1
Adipócitos, Músculo
Ana Mendes
Sónia Moniz, Paulo Matos
– Instituto Nacional de Saúde