Fimbrina

Qué es la fimbrina

El nombre procede del latín fimbria ("borde", "franja"), porque la proteína se identificó por primera vez en estructuras situadas en el borde apical de las células epiteliales. Matsudaira y Burgess la aislaron en 1979 a partir de los bordes en cepillo del intestino de pollo, y un año después Bretscher y Weber la caracterizaron como una proteína asociada a microfilamentos en diversos tipos celulares. En 1981, Bretscher demostró que la fimbrina entrecruzaba filamentos de actina F in vitro, lo que confirmó su función como proteína empaquetadora.

Estructura molecular y mecanismo de acción

La secuencia completa, determinada a partir de ADNc de intestino de pollo, codifica 630 aminoácidos organizados en dos regiones funcionales. La región aminoterminal contiene un dominio de unos 115 residuos con dos sitios de unión a calcio homólogos a los de la calmodulina, mientras que la región carboxiterminal, de unos 500 residuos, alberga dos dominios de unión a actina dispuestos en tándem. Cada dominio repite una secuencia de aproximadamente 125 residuos emparentada con el dominio de unión a actina de la alfa-actinina, la distrofina y la espectrina beta.

Gracias a esos dos dominios contiguos, una sola molécula de fimbrina puede sujetar simultáneamente dos filamentos de actina paralelos y mantenerlos a una distancia muy corta entre sí. La unión depende de la concentración de sales: resulta óptima a 30 mM de KCl y se inhibe por encima de 100 mM. El magnesio en concentraciones superiores a 0,5 mM también la interfiere, pero el calcio, hasta 5 mM, apenas la modifica.

Localización celular y relación con otras proteínas del haz

En las microvellosidades del epitelio intestinal, la fimbrina trabaja junto con la villina para organizar el núcleo de filamentos de actina que sostiene cada proyección. La villina comparte la capacidad de empaquetamiento, pero además, cuando aumenta la concentración de calcio intracelular, puede cortar filamentos y taponar sus extremos positivos. La fimbrina carece de esa actividad cortadora.

Fuera de las microvellosidades, la fimbrina se ha identificado en los estereocilios de las células ciliadas del oído interno, en los filopodios de fibroblastos, en los pliegues de membrana (membrane ruffles) y en los puntos de adhesión célula-sustrato. Estudios en la levadura de fisión (Schizosaccharomyces pombe) han mostrado que el homólogo de la fimbrina (Fim1p) participa en los parches de actina cortical y en el anillo contráctil durante la citocinesis, lo que sugiere funciones conservadas a lo largo de la evolución.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama fimbrina?

El nombre deriva del latín fimbria, que significa "borde" o "franja". Se eligió porque la proteína fue descubierta en las microvellosidades del borde en cepillo intestinal y, posteriormente, en otras estructuras de la superficie celular que presentan aspecto de flecos o franjas.

¿Es lo mismo la fimbrina que la plastina?

Sí y no. Se descubrió después que la fimbrina es homóloga de la plastina, una fosfoproteína citoplasmática identificada de forma independiente. En mamíferos existen tres isoformas de plastina (L, T e I), y la que se corresponde con la fimbrina clásica de las microvellosidades es la isoforma I (también llamada plastina intestinal). La nomenclatura varía según el contexto: los textos de biología celular suelen preferir "fimbrina", mientras que la literatura de hematología y oncología emplea "plastina".

¿Existe relación con las fimbrias tubáricas o las fimbrias bacterianas?

No. Comparten raíz latina, pero se refieren a estructuras distintas. Las fimbrias tubáricas son las prolongaciones del extremo distal de la trompa uterina, y las fimbrias bacterianas (fimbriae) son apéndices proteicos de superficie. La fimbrina, en cambio, es una proteína intracelular del citoesqueleto.

Referencias

1. Bretscher A. Fimbrin is a cytoskeletal protein that crosslinks F-actin in vitro. Proc Natl Acad Sci USA. 1981;78(11):6849-6853. Disponible en: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC349149
2. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 6th ed. Garland Science; 2014. Capítulo 16: The Cytoskeleton. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9908/
3. de Arruda MV, Watson S, Lin CS, Leavitt J, Matsudaira P. Fimbrin is a homologue of the cytoplasmic phosphoprotein plastin and has domains homologous with calmodulin and actin gelation proteins. J Cell Biol. 1990;111(3):1069-1079. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2391360/
4. Kovar DR, Kuhn JR, Wilde AL. The fission yeast fimbrin Fim1 and α-actinin Ain1 have distinct roles in cytokinesis. Mol Biol Cell. 2001;12(4):1061-1076. Disponible en: https://www.molbiolcell.org/doi/full/10.1091/mbc.12.4.1061