La relació entre l'estructura i la funció d'APOL1: implicacions clíniques

Resum 

Les variants comunes del gen APOL1 s'associen amb un augment del risc de malaltia renal no diabètica en individus d'ascendència africana. Els mecanismes pels quals les variants d'APOL1 medien la patogènesi de la malaltia renal no s'entenen bé. Els canvis d'aminoàcids derivats de les variants APOL1 associades a la malaltia renal alteren l'estructura tridimensional i la dinàmica conformacional del domini a-helicoïdal C-terminal de la proteïna, que pot racionalitzar les conseqüències funcionals. Entendre l'estructura tridimensional de la proteïna, amb i sense variants de risc, pot proporcionar informació sobre la patogènesi de les malalties renals mediades per variants APOL1.

Introducció

Els estudis basats en la població han establert una forta associació de dues variants del gen APOL1 amb l'excés de risc d'ERC no diabètica en individus d'ascendència africana (1-5). Una variant implica la substitució de dos aminoàcids (S342G i I384M; anomenat G1), i l'altra implica la supressió de dos aminoàcids consecutius (N388 i Y389; anomenat G2) en comparació amb l'al·lel ancestral sense risc anomenat G0 . Les variants APOL1 G1 i G2 són comunes en individus amb ascendència africana, amb almenys el 50 per cent dels individus que porten una còpia de l'al·lel de risc i un 15 per cent amb dues còpies de l'al·lel de risc (1, 3). Malgrat la forta associació de les variants d'APOL1 amb la malaltia renal, els mecanismes moleculars pels quals aquestes variants d'APOL1 contribueixen a la patogènesi i la progressió de la CKD encara no estan clars. En aquesta revisió, discutim els estudis que van caracteritzar les propietats estructurals d'APOL1 i l'efecte de les variants APOL1-G1 i -G2 sobre l'estructura.

Segons estudis rellevants,cistancheés una herba tradicional xinesa que s'ha utilitzat durant segles per tractar diverses malalties. S'ha demostrat científicament que posseeix propietats antiinflamatòries, anti-envelliment i antioxidants. Els estudis han demostrat que el cistanche és beneficiós per als pacients que pateixenmalaltia de ronyó. Els ingredients actius del cistanche són coneguts per reduir la inflamació,millorar la funció renali restaurar les cèl·lules renals deteriorades. Així, integrant cistanche dins amalaltia de ronyóEl pla de tractament pot oferir grans beneficis als pacients en la gestió de la seva condició.Cistancheajuda a reduir la proteinúria, redueix els nivells de BUN i creatinina i disminueix el risc de més danys renals. A més,cistancheTambé ajuda a reduir els nivells de colesterol i triglicèrids que poden ser perillosos per als pacients que pateixenmalaltia de ronyó.Les propietats antioxidants i antienvelliment de Cistanche ajuden aprotegir els ronyonsde l'oxidació i els danys causats pels radicals lliures. Això millora la salut renal i redueix el risc de desenvolupar complicacions. Cistanche també ajuda a augmentar el sistema immunològic, que és essencial per combatre les infeccions renals i promoure la salut dels ronyons. En combinar la medicina tradicional xinesa a base d'herbes i la medicina occidental moderna, les persones que pateixen una malaltia renal poden tenir un enfocament més complet per tractar la malaltia i millorar la seva qualitat de vida. Cistanche s'ha d'utilitzar com a part d'un pla de tractament, però no s'ha d'utilitzar com a alternativa als tractaments mèdics convencionals.

Feu clic a Suplement de Cistanche Deserticola

Demana més:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Biologia de l'APOL1

APOL1 és un membre del grup de gens APOL de sis membres situat al cromosoma humà 22 (6–8). APOL1 té característiques úniques en comparació amb altres proteïnes de la família APOL. APOL1 es va identificar inicialment al pàncrees humà, però s'expressa àmpliament, amb l'expressió més abundant a la placenta, els pulmons, la pròstata i la melsa (9). A diferència dels altres membres de la família APOL, el gen APOL1 es limita als humans i a uns quants primats no humans (7,8). A més, tot i que l'APOL1 es sintetitza principalment al fetge, es secreta i circula per la sang en complex amb partícules HDL (9,10). Se sap que l'APOL1-G0 circulant funciona com a factor immune innat ja que confereix protecció contra Trypanosoma brucei brucei, un paràsit que causa la malaltia endèmica del son africà (11,12). Tanmateix, espècies addicionals de tripanosomes van evolucionar amb una glicoproteïna de superfície variant truncada anomenada proteïna associada a la resistència sèrica (SRA), que neutralitza l'efecte tripanolític d'APOL1-G0 (12,13). Al ronyó humà sa, APOL1 es sintetitza i s'expressa en podòcits i cèl·lules endotelials vasculars glomerulars i extraglomerulars (14-17). L'expressió d'APOL1 en línies de cèl·lules endotelials i podòcits humans cultivats és baixa, però l'expressió està regulada per estímuls immunitaris, com ara les citocines (15, 18). La funció intracel·lular d'APOL1 encara s'ha d'entendre completament, però s'han proposat múltiples funcions, inclòs un paper en la regulació de l'autofàgia, el tràfic de vesícules intracel·lulars, l'activitat dels canals iònics i la provisió d'un efecte protector de la infecció pel VIH (14,19–). 23).

Variants APOL1 i risc de malaltia renal

El risc de malaltia renal associada a les variants d'APOL1 varia en funció del fenotip de CKD i s'adapta millor a un model recessiu (1-3). Un únic al·lel d'APOL1 G1 o G2 presenta activitat tripanolítica contra subespècies addicionals de tripanosomes, com T. brucei rhodesiense, proporcionant un avantatge de supervivència (1). A nivell de proteïnes, les variants APOL1-G1 i -G2 no van poder unir la proteïna tripanosomal SRA, explicant parcialment l'activitat tripanolítica estesa i per què les variants es seleccionen positivament a les zones on la tripanosomiasi és endèmica (1,24). Tanmateix, quan hi ha dues còpies d'aquestes variants (al·lels homozigots), hi ha una major predisposició al risc de malaltia renal a més de l'activitat tripanolítica estesa. Aquest escenari recorda l'hemoglobina S (HbS) i la malaltia de cèl·lules falciformes, on un únic al·lel de HbS dóna lloc a un tret de cèl·lules falciformes que protegeix parcialment contra la malària, mentre que dos al·lels d'HbS donen lloc a la malaltia de cèl·lules falciformes clínicament evident (25,26). ). Els nivells circulants d'APOL1 no es van associar amb el risc d'ERC (27,28). Per tant, es planteja la hipòtesi que l'homeòstasi cel·lular desregulada és causada per la variant APOL1, que es sintetitza i s'expressa en el propi podòcit. L'efecte del risc depèn del fenotip de la malaltia renal amb el risc més alt de desenvolupar nefropatia associada al VIH (ràtio de probabilitats: 29, IC del 95 per cent: 13 a 68), seguit de FSGS (proporció de probabilitats: 17, IC del 95 per cent: 11 a 26). ) i la malaltia renal associada a la hipertensió (proporció de probabilitats: 7, IC del 95 per cent: 5,6 a 9,5) (1-3). Altres fenotips de CKD, inclosa la glomerulopatia col·lapse relacionada amb el LES i la nefropatia relacionada amb la malaltia de cèl·lules falciformes, també s'han associat amb la presència de genotips APOL1 d'alt risc (29,30). Amb al voltant del 15 per cent dels nord-americans d'ascendència africana que porten dues còpies de variants d'APOL1 d'alt risc, uns 5 milions de persones corren el risc de desenvolupar ERC. Tanmateix, la CKD clínicament evident es desenvolupa en una proporció inferior, cosa que suggereix que, a més del rerefons de variants homozigotes d'alt risc d'APOL1, es requereix un "segon cop" per manifestar la CKD.

Mecanismes de la malaltia renal mediada per APOL1-

Durant l'última dècada, diversos estudis han avançat la nostra comprensió de la malaltia renal mediada per la variant APOL1. Aquests estudis han establert una localització subcel·lular variable de proteïnes APOL1 i han demostrat l'activació de cascades de senyalització cel·lular espacialment diverses que pertorben l'homeòstasi cel·lular. La citotoxicitat, que resulta d'una activitat millorada del canal catiònic, un tràfic vesicular intracel·lular deteriorat, la inducció de vies de proteïna cinasa activades per l'estrès, l'estrès del reticle endoplasmàtic i la reducció de les taxes de respiració mitocondrial, s'ha proposat com a mecanisme per a APOL1-G1– i patogènesi de CKD induïda per -G2 (14,20,21,31-36). Encara falta un mecanisme unificat que expliqui l'efecte desregulat d'APOL1-G1 i -G2, que condueix a la patogènesi i la progressió de la CKD.

Correlació estructura-funció de les variants APOL1: per què és important?

Entendre l'estructura tridimensional de les proteïnes i els efectes de les variacions genètiques sobre la seva estructura pot proporcionar pistes valuoses per desentranyar la patogènesi de la malaltia i identificar possibles estratègies terapèutiques. Fins i tot un sol canvi d'aminoàcid causat per variacions gèniques pot canviar l'estructura d'una proteïna, donant lloc a conseqüències funcionals devastadores. Això queda ben il·lustrat en els estudis estructurals dirigits a comprendre la biologia de l'hemoglobina i l'efecte funcional de la variació de l'HbS sobre l'estructura de l'hemoglobina. L'estructura de l'hemoglobina va revelar les propietats al·lostèriques de la proteïna pel que fa a la unió a l'oxigen, donant lloc a la formació d'oxihemoglobina (37,38). Els estudis estructurals sobre HbS van revelar que una única variació d'aminoàcids del glutamat a la valina a la cadena B de l'hemoglobina dóna lloc a la polimerització de desoxiHbS, que, al seu torn, és la causa de la falciforme dels glòbuls vermells (39). Aquests estudis basats en l'estructura han guiat amb èxit el desenvolupament d'estratègies terapèutiques destinades a revertir la polimerització anormal de l'hemoglobina per tractar la malaltia de cèl·lules falciformes (40-42). Com a altre exemple, una caracterització exhaustiva de l'estructura de l'aquaporina va avançar en la comprensió de la funció i el desenvolupament de molècules que poden modular la seva funció en els túbuls renals (43).

L'estructura d'APOL1 no s'ha resolt experimentalment fins ara. L'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear (RMN), la cristal·lografia de raigs X i la microscòpia crioelectrònica (crio-EM) són els principals mètodes establerts per determinar experimentalment l'estructura tridimensional de les proteïnes. Els avantatges de cadascun d'aquests mètodes varien segons les propietats intrínseques de la proteïna que s'estudia. Per exemple, tot i que l'estructura i la dinàmica de les proteïnes es poden estudiar en solució mitjançant l'espectroscòpia RMN, no és un mètode adequat per estudiar estructures de proteïnes de gran mida. La cristal·lografia de raigs X i la crio-EM, d'altra banda, són molt adequades per estudiar grans complexos biomoleculars, però no proporcionen informació sobre les interaccions d'unió més febles o la dinàmica de proteïnes. La nostra comprensió actual de l'estructura d'APOL1-G{0 i l'efecte de les variants G1 i G2 sobre l'estructura i la dinàmica de la proteïna s'ha obtingut a partir de modelització computacional, simulacions de dinàmica molecular (MD) i estudis biofísics sobre APOL1 recombinant. El modelatge computacional utilitza tres mètodes principals per predir l'estructura d'una proteïna. El primer i més efectiu és el modelatge comparatiu o d'homologia, on l'estructura tridimensional d'una proteïna relacionada evolutivament s'utilitza com a plantilla per generar un model estructural per a la proteïna d'interès (44,45). El segon mètode de modelització es basa en l'observació que les proteïnes de diferents orígens evolutius poden tenir estructures similars. Per tant, en absència d'una proteïna plantilla estretament relacionada, la predicció de l'estructura es pot aconseguir modelant ("encaixant") la seqüència de proteïnes objectiu en moltes possibles estructures de proteïnes conegudes; les estructures que són més compatibles amb les seqüències de proteïnes roscades es consideren més endavant. 46). El tercer mètode, i el menys precís, és el modelatge ab initio, on es prediu l'estructura de la proteïna en funció de les propietats físiques (estimacions d'energia derivades de la seqüència de proteïnes utilitzada per predir estructures secundàries, girs, etc.) sense utilitzar una plantilla i, per tant, aquesta el darrer mètode és computacionalment exhaustiu (47,48). El model estructural que es preveu a partir d'aquests mètodes pot no reflectir amb precisió la conformació fisiològica de la proteïna, que pot variar en funció de la ubicació i funció cel·lular específica. Per avançar en la comprensió de l'estructura d'una proteïna, es poden aplicar simulacions de MD per refinar encara més els models d'estructura de proteïnes obtinguts a partir d'aquests mètodes. La simulació MD és un mètode computacional per estudiar el comportament conformacional de les biomolècules depenent del temps utilitzant la física dels moviments d'àtoms a una determinada temperatura (14,49–51). La proteïna APOL1 es divideix en quatre dominis i la nomenclatura es va establir en el context de la seva funció coneguda com a factor de matança tripanosomal (11-13,52,53). Els dominis inclouen una regió de pèptids senyal (M1-R26), un domini de formació de porus (M{60-W235), un domini d'adreçament de membrana (A{238-P304) i un terminal C. Domini d'interacció amb proteïna tripanosomal SRA (A339-L398). Les variants APOL1 G1 i G2 es troben al domini C-terminal que interacciona amb SRA, i la majoria dels estudis s'han centrat a establir l'estructura d'aquesta regió (figura 1). Com que l'estructura de cap proteïna similar a l'APOL1 no s'ha resolt experimentalment fins ara, els models estructurals proposats han utilitzat mètodes de modelatge ab initio i de threading juntament amb simulacions MD (12,14,54).

Un model inicial del terminal C APOL1 es va publicar molt abans que es descobrís la seva associació amb la malaltia renal. S'ha demostrat que el domini d'interacció SRA C-terminal d'APOL1-G{0 (P{340-L398) forma una hèlix a amfipàtica que interacciona amb la proteïna SRA al compartiment endosomal de tripanosomes (12). El model estructural d'aquesta interacció va proporcionar informació sobre la neutralització de l'activitat APOL1 per subespècies de Trypanosoma que causen malalties humanes. El model estructural va suggerir mutacions que després es van dissenyar per validar la putativa interfície d'unió a la proteïna SRA. De la mateixa manera, les variants APOL1-G1 i -G2 associades a la malaltia renal natural donen lloc a una formació complexa inestable i, per tant, a l'activitat tripanolítica estesa de la variant APOL1 (1,12,24). Sharma et al. (54) va avançar els estudis estructurals a una porció estesa (P{{20}}L398) del C-terminal d'APOL{1-G{0, -G1 i -G2 utilitzant modelització computacional. Els seus estudis van demostrar que l'extrem C-terminal APOL1 formava una estructura de forquilla helicoïdal a. En aquest model, la substitució i la supressió d'aminoàcids, corresponents a les variants G1 i G2, van donar lloc a la pèrdua d'enllaços d'hidrogen interhelicals, que després es va manifestar com una major mobilitat conformacional de la forquilla a-helicoidal (figura 2). D'acord amb aquestes observacions, els espectres de RMN bidimensionals de G1 van variar considerablement dels de G0. Els nostres estudis van modelar un fragment més gran del terminal C d'APOL1 (R305-L398) mitjançant algorismes de filament seguits de simulacions MD de tots els àtoms (14). De manera similar a la resta de models, l'extrem C-terminal d'APOL1 va formar un paquet helicoïdal a amb canvis d'aminoàcids induïts per variants G1 i G2, donant lloc a una flexibilitat formativa reduïda de la proteïna variant. Tot i que el model inicial de referència i la variant APOL1 C-terminals proposats pels dos últims estudis són similars, les simulacions de MD van mostrar un comportament conformacional diferent depenent del temps. Hi ha múltiples explicacions per a aquestes diferències aparents, inclòs el fragment de proteïna més llarg (residus 305-398) —que va afegir una hèlix— i un Fifield de força més actual (mètode computacional per estimar l'energia entre àtoms) utilitzat en els nostres estudis (14). Recentment, Jha et al. (55) van modelar l'estructura de longitud completa de les proteïnes APOL1 mitjançant mètodes ab initio seguits de simulacions MD. A més de confirmar la conformació helicoïdal C-terminal adoptada per APOL1s, el model va mostrar el paper dels residus variants (S342 i I384 a G1 i Y389 a G2) per establir la funció del canal d'APOL1. En general, els canvis conformacionals de proteïnes induïts per les variants G1 i G2 podrien interrompre la interacció proteïna-proteïna que és necessària per a la funció homeostàtica cel·lular d'APOL1 que predisposa a la patogènesi de la CKD.

APOL1 és una proteïna associada a la membrana amb diversos dominis transmembrana putatius (21,56–58) que es localitza a múltiples entorns de membrana cel·lular, inclosos endolisosomes, reticle endoplasmàtic de Golgi, mitocondris i membranes plasmàtiques (14,20, 23,31,32,34–36,55,58–61). En aquest entorn de membrana, les proteïnes APOL1 de longitud completa, especialment les variants G1 i G2, van formar oligòmers en pes mol gran, tal com determina la PAGE nativa i no reductora. Aquests oligòmers poden mediar en les cascades cel·lulars, donant lloc a citotoxicitat (36). Estudis recents que caracteritzen la funció del canal d'APOL1 han suggerit que l'hèlix a-terminal C-terminal d'APOL1 (D337- E355) media el control del pH i la inserció de la membrana (57,58). Aquest grup ha proposat un model on la inserció de la membrana d'APOL1 exposa l'extrem C-terminal de la proteïna a la llum de l'orgànul quan APOL1 es localitza als endo-/lisosomes (a la via secretora) i al costat extracel·lular quan la proteïna es localitza a la membrana plasmàtica. Tot i que plausible, aquesta topologia de membrana no permetrà les interaccions proteïna-proteïna de l'extrem C-terminal APOL1 amb proteïnes efectores i dominis proteics que es localitzen al citoplasma (14). L'evidència actual suggereix que l'APOL1-G1 i -G2 expressats pel ronyó són els mediadors clau de la patogènesi de la malaltia renal (27,28). A més, APOL1 es localitza en compartiments subcel·lulars diferents dels endolisosomes i la membrana plasmàtica (34,36,6{{90}},62). L'orientació de les proteïnes a les membranes és dinàmica i pot variar en diferents orgànuls a causa dels canvis en la composició lipídica de les membranes dels orgànuls (63,64). Per tant, és temptador plantejar la hipòtesi que l'APOL1 s'insereix a les membranes i l'extrem C-terminal APOL1 està exposat al citoplasma, on pot participar en interaccions de bobina enrotllada amb proteïnes facilitadores. Més estudis centrats a caracteritzar l'estructura APOL1 seran crítics per entendre la topologia dels dominis APOL1 després de la inserció de la membrana. Per descobrir els socis proteics que interactuen d'APOL1, hem cercat proteïnes amb similitud estructural amb la proteïna SRA tripanosomal, que és la coneguda interacció de proteïnes de l'extrem C-terminal d'APOL1. Això va conduir a la identificació de la família de proteïnes SNARE com a possibles socis d'interacció d'APOL1. Les proteïnes de la família SNARE són proteïnes integrals de membrana que constitueixen la maquinària molecular que media la fusió de membrana entre compartiments cel·lulars i es localitzen predominantment al compartiment endolisosomal. La fusió de membrana mediada per SNARE i el tràfic intracel·lular contribueixen a funcions biològiques, com ara l'autofàgia, l'alliberament de neurotransmissors i l'endocitosi viral (65,66). Els nostres estudis i altres van demostrar que APOL1-G{0 va interaccionar amb la proteïna SNARE, proteïna 8 de membrana associada a vesícules (VAMP8), mentre que la presència de variants G1 i G2 va atenuar aquesta interacció (14,2{ {110}}). Se sap que VAMP8 és una proteïna SNARE localitzada principalment en endosoma-lisosoma que està implicada en funcions cel·lulars, inclosa la regulació del tràfic de vesícules mitjançant la mediació de la maduració d'endosomes i autofagosomes. Els esdeveniments de fusió de membrana de VAMP8 i altres proteïnes SNARE estan mediats a través de la interacció de la bobina enrotllada amb els socis de proteïnes afins mitjançant el domini SNARE. Aquest domini té una estructura helicoïdal a, molt semblant al domini a l'extrem C-terminal d'APOL1. En conjunt, aquests estudis suggereixen que els canvis conformacionals de proteïnes mediats per variants associats a la malaltia renal podrien dificultar la capacitat de la variant APOL1 d'activar les xarxes de proteïnes de resposta a l'estrès dels podòcits, donant lloc al desenvolupament i progressió de la CKD. Encara es discuteix si la patogènesi de la malaltia renal causada per APOL1-G1 i -G2 és secundària a la pèrdua de funció en presència d'un segon cop, a l'estrès als podòcits o a un guany de funció. APOL1-G0 sembla ser prescindible per al desenvolupament renal i l'homeòstasi, i una funció fisiològica, excepte per la seva activitat tripanolítica, no ha estat evident (67,68). S'ha demostrat que l'APOL1-G0 en models de cultiu cel·lular proporciona immunitat innata contra infeccions víriques com el VIH (22), una funció que es perd per les variants associades a la malaltia renal en un model murí de nefropatia associada al VIH (69). ). Per tant, els processos cel·lulars protectors relacionats amb APOL1-G0 es poden "activar" en resposta a un segon estrès extern, la qual cosa explica per què no tots els individus amb dues còpies d'APOL1-G1 i/o... Les variants G2 desenvolupen malalties renals. Tanmateix, APOL1-G1 i -G2 sembla que canvien el patró de localització cel·lular i d'oligomerització (36) amb citotoxicitat associada, que no va ser rescatada per APOL{1-G0 (70) en estudis in vitro, cosa que suggereix una el guany de funció dominant també podria mediarCKDpatogènesi.

Les evidències recents van mostrar la importància crítica del fons d'haplotips naturals de tots els genotips APOL1 en realitzar aquests estudis, i també van suggerir que els polimorfismes genètics situats lluny dels llocs G1 i G2 influeixen en la funció de la proteïna (71). Qualsevol d'aquests pot afectar el mecanisme de plegament APOL1, si no el propi plec. Això subratlla la importància d'entendre l'estructura integral d'APOL1 a més de l'estructura del domini individual.

Direccions futures

Es necessitaran més estudis per caracteritzar la funció cel·lular de l'APOL{{0}}G0 i les vies homeostàtiques alterades provocades per les variants G1 i G2, que donen lloc a una malaltia renal. Un dels objectius principals serà traduir aquesta informació en el desenvolupament d'estratègies terapèutiques que modificaran el curs de l'ERC associada a APOL1-. Entendre l'estructura tridimensional de la proteïna d'APOL1 proporcionarà coneixements clau que ens ajudaran a resoldre aquest trencaclosques. Tanmateix, les propietats cel·lulars d'APOL1 plantegen diversos reptes a l'hora de dur a terme aquests estudis estructurals. L'oligomerització d'APOL1 en formes de pes mol elevat és un obstacle important per utilitzar estudis estructurals basats en RMN per resoldre l'estructura de proteïnes de longitud completa perquè la seva gran mida augmenta la superposició espectral i les mesures d'amplada de línia resultants d'un gran nombre de senyals i lentes. caiguda de proteïnes, respectivament. No obstant això, l'espectroscòpia RMN continua sent una eina valuosa per estudiar les propietats estructurals dels dominis proteics individuals i investigar el comportament depenent del temps (comportament dinàmic de proteïnes internes) de la referència i la variant APOL1s. Les propietats d'interacció amb la membrana, les modificacions post-traduccions i la citotoxicitat plantegen limitacions per a l'expressió i la purificació de la proteïna APOL1 plegada de manera nativa, que és necessària per a estudis estructurals, inclosa la cristal·lografia de raigs X i el crio-EM. Tot i que existeixen aquests reptes, els esforços per definir l'estructura de les proteïnes APOL1 mitjançant metodologies múltiples avançaran en la nostra comprensió de la malaltia renal mediada per variants d'APOL1 i ajudaran al desenvolupament d'objectius farmacològics.

Divulgacions

Tots els autors no tenen res a revelar.

Finançament

Cap.

Aportacions de l'autor

M. Buck va proporcionar supervisió; M. Buck i SM Madhavan van revisar i editar el manuscrit; i SM Madhavan van conceptualitzar l'estudi i van escriure l'esborrany original.

Referències

1. Genovese G, Friedman DJ, Ross MD, Lecordier L, Uzureau P, Freedman BI, Bowden DW, Langefeld CD, Oleksyk TK, Uscinski Knob AL, Bernhardy AJ, Hicks PJ, Nelson GW, Vanhollebeke B, Winkler CA, Kopp JB , Pays E, Pollak MR: Associació de variants ApoL1 tripanolítices amb malaltia renal en afroamericans. Science 329: 841–845, 2010 10.1126/science.1193032

2. Tzur S, Rosset S, Shemer R, Yudkovsky G, Selig S, Tarekegn A, Bekele E, Bradman N, Wasser WG, Behar DM, Skorecki K: les mutacions Missense en el gen APOL1 estan molt associades amb la malaltia renal en fase final risc atribuït prèviament al gen MYH9. Hum Genet 128: 345–350, 2010 10,1007/s00439-010- 0861-0

3. Kopp JB, Nelson GW, Sampath K, Johnson RC, Genovese G, An P, Friedman D, Briggs W, Dart R, Korbet S, Mokrzycki MH, Kimmel PL, Limou S, Ahuja TS, Berns JS, Fryc J, Simon EE, Smith MC, Trachtman H, Michel DM, Schelling JR, Vlahov D, Pollak M, Winkler CA: variants genètiques APOL1 en la glomeruloesclerosi segmentària focal i la nefropatia associada al VIH. J Am Soc Nephrol 22: 2129–2137, 2011 10.1681/ASN.2011040388

4. Parsa A, Kao WH, Xie D, Astor BC, Li M, Hsu CY, Feldman HI, Parekh RS, Kusek JW, Greene TH, Fink JC, Anderson AH, Choi MJ, Wright JT Jr, Lash JP, Freedman BI , Ojo A, Winkler CA, Raj DS, Kopp JB, He J, Jensvold NG, Tao K, Lipkowitz MS, Appel LJ; Investigadors de l'estudi AASK Investigadors de l'estudi CRIC: variants de risc APOL1, raça i progressió de la malaltia renal crònica. N Engl J Med 369: 2183–2196, 2013 10.1056/NEJMoa1310345

5. Genovese G, Tonna SJ, Knob AU, Appel GB, Katz A, Bernhardy AJ, Needham AW, Lazarus R, Pollak MR: Un al·lel de risc per a la glomerulosclerosi segmentària focal en afroamericans es troba dins d'una regió que conté APOL1 i MYH9. Kidney Int 78: 698–704, 2010 10.1038/ki.2010.251

6. Pàgina NM, Butlin DJ, Lomthaisong K, Lowry PJ: The human apolipoprotein L gene cluster: Identification, classification, and sites of distribution. Genomics 74: 71–78, 2001 10.1006/ geno.2001.6534

7. Smith EE, Malik HS: La família de l'apolipoproteïna L de gens de mort cel·lular programada i immunitat va evolucionar ràpidament en primats en llocs discrets d'interaccions hoste-patògen. Res del genoma 19: 850–858, 2009 10.1101/gr.085647.108

8. Monajemi H, Fontijn RD, Pannekoek H, Horrevoets AJ: El grup de gens de l'apolipoproteïna L ha sorgit recentment en l'evolució i s'expressa en el teixit vascular humà. Genomics 79: 539–546, 2002 10.1006/geno.2002.6729

9. Duchateau PN, Pullinger CR, Orellana RE, Kunitake ST, NayaVigne J, O'Connor PM, Malloy MJ, Kane JP: Apolipoprotein L, una nova apolipoproteïna humana d'alta densitat expressada pel pàncrees. Identificació, clonació, caracterització i distribució plasmàtica de l'apolipoproteïna L. J Biol Chem 272: 25576–25582, 1997 10.1074/jbc.272.41.25576

10. Shukha K, Mueller JL, Chung RT, Curry MP, Friedman DJ, Pollak MR, Berg AH: La majoria d'ApoL1 és secretada pel fetge. J Am Soc Nephrol 28: 1079–1083, 2017 10.1681/ASN.2016040441 11. Pérez-Morga D, Vanhollebeke B, Paturiaux-Hanocq F, Nolan DP, Lins L, Homble´ F, Vanhamme L, Tebabi P, Pays A, Poelvoorde P, Jacquet A, Brasseur R, Pays E: Apolipoprotein LI promou el tripanosoma lisi formant porus a les membranes lisosòmiques. Science 309: 469–472, 2005 10.1126/science.1114566

12. Vanhamme L, Paturiaux-Hanocq F, Poelvoorde P, Nolan DP, Lins L, Van Den Abbeele J, Pays A, Tebabi P, Van Xong H, Jacquet A, Moguilevsky N, Dieu M, Kane JP, De Baetselier P, Brasseur R, Pays E: L'apolipoproteïna LI és el factor lític del tripanosoma del sèrum humà. Nature 422: 83–87, 2003 10.1038/nature01461

13. Lecordier L, Vanhollebeke B, Poelvoorde P, Tebabi P, PaturiauxHanocq F, Andris F, Lins L, Pays E: Els mutants C-terminals de l'apolipoproteïna LI maten de manera eficient tant Trypanosoma brucei brucei com Trypanosoma brucei rhodesiense. PLoS Pathog 5: e1000685, 2009 10.1371/journal. pat.1000685

14. Madhavan SM, O'Toole JF, Konieczkowski M, Barisoni L, Thomas DB, Ganesan S, Bruggeman LA, Buck M, Sedor JR: Les variants APOL1 canvien la dinàmica conformacional C-terminal i la unió a la proteïna SNARE VAMP8. JCI Insight 2: e92581, 2017 10.1172/jci.insight.92581

15. Madhavan SM, O'Toole JF, Konieczkowski M, Ganesan S, Bruggeman LA, Sedor JR: Localització APOL1 en la malaltia renal normal i no diabètica. J Am Soc Nephrol 22: 2119–2128, 2011 10.1681/ASN.2011010069

16. Ma L, Shelness GS, Snipes JA, Murea M, Antinozzi PA, Cheng D, Saleem MA, Satchell SC, Banas B, Mathieson PW, Kretzler M, Hemal AK, Rudel LL, Petrovic S, Weckerle A, Pollak MR, Ross MD, Parks JS, Freedman BI: Localització de la proteïna APOL1 i l'ARNm al ronyó humà: teixit no malalt, cèl·lules primàries i línies cel·lulars immortalitzades. J Am Soc Nephrol 26: 339–348, 2015 10.1681/ASN.2013091017

17. Kotb AM, Simon O, Blumenthal A, Vogelgesang S, Dombrowski F, Amann K, Zimmermann U, Endlich K, Endlich N: La derrota d'ApoL1 en larves de peix zebra afecta la barrera de filtració glomerular i l'expressió de la nefrina. PLoS One 11: e0153768, 2016 10.1371/journal.pone.0153768

18. Nichols B, Jog P, Lee JH, Blackler D, Wilmot M, D'Agati V, Markowitz G, Kopp JB, Alper SL, Pollak MR, Friedman DJ: Les vies d'immunitat innata regulen la proteïna L1 de l'Apolipo del gen de la nefropatia. Kidney Int 87: 332–342, 2015 10.1038/ki.2014.270

19. Wan G, Zhaorigetu S, Liu Z, Kaini R, Jiang Z, Hu CA: Apolipoprotein L1, un nou domini d'homologia Bcl-2 3-només proteïna d'unió a lípids, indueix la mort cel·lular autofàgica. J Biol Chem 283: 21540–21549, 2008

20. Beckerman P, Bi-Karchin J, Park AS, Qiu C, Dummer PD, Soomro I, Boustany-Kari CM, Pullen SS, Miner JH, Hu CA, Rohacs T, Inoue K, Ishibe S, Saleem MA, Palmer MB , Cuervo AM, Kopp JB, Susztak K: L'expressió transgènica de variants de risc APOL1 humanes en podòcits indueix malaltia renal en ratolins. Nat Med 23: 429–438, 2017 10.1038/nm.4287

21. Bruno J, Pozzi N, Oliva J, Edwards JC: L'apolipoproteïna L1 confereix permeabilitat iònica canviable de pH a les vesícules fosfolípids. J Biol Chem 292: 18344–18353, 2017 10.1074/jbc.M117.813444

22. Taylor HE, Khatua AK, Popik W: L'apolipoproteïna L1 del factor immunitari innat restringeix la infecció pel VIH-1. J Virol 88: 592–603, 2014 10.1128/JVI.02828-13

23. Mikulak J, Oriolo F, Portale F, Tentorio P, Lan X, Saleem MA, Skorecki K, Singhal PC, Mavilio D: Impact of APOL1 polymorphism and IL-1b priming in the entry and persistence of HIV{ {3}} en podòcits humans. Retrovirology 13: 63, 2016 10.1186/ s12977-016-0296-3

24. Thomson R, Genovese G, Canon C, Kovacsics D, Higgins MK, Carrington M, Winkler CA, Kopp J, Rotimi C, Adeyemo A, Doumatey A, Ayodo G, Alper SL, Pollak MR, Friedman DJ, Raper J: Evolució del factor tripanolític de primats APOL1. Proc Natl Acad Sci USA 111: E2130–E2139, 2014 10.1073/ pnas.1400699111

25. Modiano D, Luoni G, Sirima BS, Simpore´ J, ​​Verra F, Konate´ A, Rastrelli E, Olivieri A, Calissano C, Paganotti GM, D'Urbano L, Sanou I, Sawadogo A, Modiano G, Coluzzi M : L'hemoglobina C protegeix contra la malària clínica Plasmodium falciparum. Nature 414: 305–308, 2001 10.1038/35104556

26. Williams TN, Mwangi TW, Wambua S, Peto TE, Weatherall DJ, Gupta S, Recker M, Penman BS, Uyoga S, Macharia A, Mwacharo JK, Snow RW, Marsh K: epistasi negativa entre els efectes protectors de la malària de l'alfa 1-talassèmia i el tret de cèl·lules falciformes. Nat Genet 37: 1253–1257, 2005 10.1038/ng1660

27. Bruggeman LA, O'Toole JF, Ross MD, Madhavan SM, Smurzynski M, Wu K, Bosch RJ, Gupta S, Pollak MR, Sedor JR, Kalayjian RC: Els nivells d'apolipoproteïna plasmàtica L1 no es correlacionen amb la ERC. J Am Soc Nephrol 25: 634–644, 2014 10.1681/ASN.2013070700

28. Kozlitina J, Zhou H, Brown PN, Rohm RJ, Pan Y, Ayanoglu G, Du X, Rimmer E, Reilly DF, Roddy TP, Cully DF, Vogt TF, Blom D, Hoek M: nivells plasmàtics de variant de risc APOL1 no s'associen amb malaltia renal en una cohort basada en la població. J Am Soc Nephrol 27: 3204–3219, 2016 10.1681/ASN.2015101121

29. Larsen CP, Beggs ML, Saeed M, Walker PD: variants de risc d'apolipoproteïna L1 associades a la glomerulopatia col·lapse associada al lupus eritematós sistèmic. J Am Soc Nephrol 24: 722–725, 2013 10.1681/ASN.2012121180

30. Ashley-Koch AE, Okocha EC, Garrett ME, Soldano K, De Castro LM, Jonassaint JC, Orringer EP, Eckman JR, Telen MJ: MYH9 i APOL1 estan associats amb la nefropatia de la malaltia de cèl·lules falciformes. Br J Haematol 155: 386–394, 2011 10.1111/j.1365- 2141.2011.08832.x

31. Kruzel-Davila E, Shemer R, Ofifir A, Bavli-Kertselli I, DarlyukSaadon I, Oren-Giladi P, Wasser WG, Magen D, Zaknoun E, Schuldiner M, Salzberg A, Kornitzer D, Marelja Z, Simons M, Skorecki K: La lesió cel·lular mediada per APOL1- implica la interrupció dels processos de tràfic conservats. J Am Soc Nephrol 28: 1117–1130, 2017 10.1681/ASN.2016050546

32. Lan X, Jhaveri A, Cheng K, Wen H, Saleem MA, Mathieson PW, Mikulak J, Aviram S, Malhotra A, Skorecki K, Singhal PC: les variants de risc APOL1 milloren la necrosi dels podòcits comprometent la permeabilitat de la membrana lisosomal. Am J Physiol Renal Physiol 307: F326–F336, 2014 10.1152/ajprenal.00647.2013

33. Olabisi OA, Zhang JY, VerPlank L, Zahler N, DiBartolo S 3rd, Heneghan JF, Schlo¨ndorff JS, Suh JH, Yan P, Alper SL, Friedman DJ, Pollak MR: Les variants de risc de malaltia renal APOL1 causen citotoxicitat per esgotament potassi cel·lular i induir proteïnes quinases activades per estrès. Proc Natl Acad Sci USA 113: 830–837, 2016 10.1073/pnas.1522913113

34. Wen H, Kumar V, Lan X, Shoshtari SSM, Eng JM, Zhou X, Wang F, Wang H, Skorecki K, Xing G, Wu G, Luo H, Malhotra A, Singhal PC: les variants de risc APOL1 causen lesions de podòcits mitjançant l'augment de l'estrès del reticle endoplasmàtic. Biosci Rep 38: BSR20171713, 2018 10.1042/BSR20171713

35. Granado D, Mu¨ller D, Krausel V, Kruzel-Davila E, Schuberth C, Eschborn M, Wedlich-Soldner R, Skorecki K, Pavensta¨dt H, Michgehl U, Weide T: Intracellular APOL1 risk variants cause citotoxicitat acompanyada d'esgotament d'energia. J Am Soc Nephrol 28: 3227–3238, 2017 10.1681/ASN.2016111220

36. Shah SS, Lannon H, Dias L, Zhang JY, Alper SL, Pollak MR, Friedman DJ: Les variants de risc renal APOL1 indueixen la mort cel·lular mitjançant la translocació mitocondrial i l'obertura del porus de transició de la permeabilitat mitocondrial. J Am Soc Nephrol 30: 2355–2368, 2019 10.1681/ASN.2019020114

37. Shaanan B: Estructura de l'oxihemoglobina humana a una resolució de 2,1 A. J Mol Biol 171: 31–59, 1983 10.1016/S0022-2836(83) 80313-1

38. Fermi G, Perutz MF, Shaanan B, Fourme R: L'estructura cristal·lina de la desoxihemoglobina humana a una resolució d'1,74 A. J Mol Biol 175: 159–174, 1984 10.1016/0022-2836(84)90472-8

39. Harrington DJ, Adachi K, Royer WE Jr: The high-resolution crystal structure of deoxyhemoglobin S. J Mol Biol 272: 398–407, 1997 10.1006/jmbi.1997.1253

40. Nakagawa A, Lui FE, Wassaf D, Yefifidoff-Freedman R, Casalena D, Palmer MA, Meadows J, Mozzarelli A, Ronda L, Abdulmalik O, Bloch KD, Safo MK, Zapol WM: Identificació d'una molècula petita que augmenta l'afinitat per l'oxigen de l'hemoglobina i redueix la falciformitat dels eritròcits SS. ACS Chem Biol 9: 2318–2325, 2014 10.1021/cb500230b

41. Oksenberg D, Dufu K, Patel MP, Chuang C, Li Z, Xu Q, SilvaGarcia A, Zhou C, Hutchaleelaha A, Patskovska L, Patskovsky Y, Almo SC, Sinha U, Metcalf BW, Archer DR: GBT440 augmenta

l'afinitat per l'oxigen de l'hemoglobina, redueix la falciformitat i allarga la vida mitjana dels eritròcits en un model murí de la malaltia de cèl·lules falciformes. Br J Haematol 175: 141–153, 2016 10.1111/bjh.14214

42. Vichinsky E, Hoppe CC, Ataga KI, Ware RE, Nduba V, El-Beshlawy A, Hassab H, Achebe MM, Alkindi S, Brown RC, Diuguid DL, Telfer P, Tsitsikas DA, Elghandour A, Gordeuk VR, Kanter J, Abboud MR, Lehrer-Graiwer J, Tonda M, Intondi A, Tong B, Howard J; Investigadors de l'assaig HOPE: un assaig aleatoritzat de fase 3 de voxelotor en la malaltia de cèl·lules falciformes. N Engl J Med 381: 509–519, 2019 10.1056/NEJMoa1903212

43. Murata K, Mitsuoka K, Hirai T, Walz T, Agre P, Heymann JB, Engel A, Fujiyoshi Y: Determinants estructurals de la permeació de l'aigua a través de l'aquaporina-1. Nature 407: 599–605, 2000 10.1038/ 35036519

44. Sanchez R, Sali A: Avenços en el modelatge comparatiu d'estructura proteïna. Curr Opin Struct Biol 7: 206–214, 1997 10.1016/ S0959-440X(97)80027-9

45. Martí-Renom MA, Stuart AC, Fiser A, Sánchez R, Melo F, Sali A: Comparative protein structure modeling of genes and genomes. Annu Rev Biophys Biomol Struct 29: 291–325, 2000 10.1146/anual. Biophys.29.1.291

46. ​​Bowie JU, Lu¨thy R, Eisenberg D: Un mètode per identificar seqüències de proteïnes que es pleguen en una estructura tridimensional coneguda. Science 253: 164–170, 1991 10.1126/science.1853201

47. Wu S, Skolnick J, Zhang Y: Modelatge ab initio de petites proteïnes mitjançant simulacions iteratives TASSER. BMC Biol 5: 17, 2007 10.1186/ 1741-7007-5-17

48. Liwo A, Lee J, Ripoll DR, Pillardy J, Scheraga HA: Protein structure prediction by global optimisation of a potential energy function. Proc Natl Acad Sci USA 96: 5482–5485, 1999 10.1073/pnas.96.10.5482

49. Karplus M, McCammon JA: Simulacions de dinàmica molecular de biomolècules. Nat Struct Biol 9: 646–652, 2002 10.1038/ nsb0902-646

50. Li Z, Cao S, Buck M: K-ras a membranes aniòniques: Orientació, Orientació...Orientació. Simulacions i experiments recents. Biophys J 110: 1033–1035, 2016 10.1016/j.bpj.2016.01.020

51. Zhang L, Buck M: Simulacions moleculars d'un complex proteic dinàmic: paper dels ponts de sal i les interaccions polars en les transicions configuracionals. Biophys J 105: 2412–2417, 2013 10.1016/j.bpj.2013.09.052

52. Pays E, Vanhollebeke B, Uzureau P, Lecordier L, Pérez-Morga D: La carrera d'armes moleculars entre els tripanosomes africans i els humans. Nat Rev Microbiol 12: 575–584, 2014 10.1038/ nrmicro3298

53. Pays E, Vanhollebeke B, Vanhamme L, Paturiaux-Hanocq F, Nolan DP, Pérez-Morga D: The trypanolytic factor of human serum. Nat Rev Microbiol 4: 477–486, 2006 10.1038/ nrmicro1428

54. Sharma AK, Friedman DJ, Pollak MR, Alper SL: Caracterització estructural dels dominis de bobina en espiral C-terminal de mutants de tipus salvatge i associats a malalties renals de l'apolipoproteïna L1. FEBS J 283: 1846–1862, 2016 10.1111/febs.13706

55. Jha A, Kumar V, Haque S, Ayasolla K, Saha S, Lan X, Malhotra A, Saleem MA, Skorecki K, Singhal PC: Alteracions en les estructures del canal iònic de la membrana plasmàtica estimulen l'activació del inflamasoma NLRP3 en el medi de risc APOL1. FEBS J 287: 2000–2022, 2020 10.1111/febs.15133

56. Vanwallleghem G, Fontaine F, Lecordier L, Tebabi P, Klewe K, Nolan DP, Yamaryo-Botte´ Y, Botte´ C, Kremer A, Burkard GS, Rassow J, Roditi I, Pérez-Morga D, Pays E: Acoblament de la permeabilització de la membrana lisosomal i mitocondrial en la tripanòlisi per APOL1. Nat Commun 6: 8078, 2015 10.1038/ncomms9078

57. Schaub C, Verdi J, Lee P, Terra N, Limon G, Raper J, Thomson R: La conductància del canal catiònic i la determinació del pH del factor d'immunitat innat APOL1 es regeixen per residus de revestiment de porus dins del domini C-terminal. J Biol Chem 295: 13138–13149, 2020 10.1074/jbc.RA120.014201

58. Giovinazzo JA, Thomson RP, Khalizova N, Zager PJ, Malani N, Rodriguez-Boulan E, Raper J, Schreiner R: Apolipoprotein L-1 variants de risc renal de canals actius a la membrana plasmàtica que condueix a la citotoxicitat. eLife 9: e51185, 2020 10.7554/eLife.51185

59. Ma L, Ainsworth HC, Snipes JA, Murea M, Choi YA, Langefeld CD, Parks JS, Bharadwaj MS, Chou JW, Hemal AK, Petrovic S, Craddock AL, Cheng D, Hawkins GA, Miller LD, Hicks PJ, Saleem MA, Divers J, Molina AJA, Freedman BI: APOL1 kidney-risk variants induce mitochondrial fission. Kidney Int Rep 5: 891–904, 2020 10.1016/j.ekir.2020.03.020

60. Ma L, Chou JW, Snipes JA, Bharadwaj MS, Craddock AL, Cheng D, Weckerle A, Petrovic S, Hicks PJ, Hemal AK, Hawkins GA, Miller LD, Molina AJ, Langefeld CD, Murea M, Parks JS, Freedman BI: les variants de risc renal APOL1 indueixen una disfunció mitocondrial. J Am Soc Nephrol 28: 1093–1105, 2017 10.1681/ ASN.2016050567

61. O'Toole JF, Schilling W, Kunze D, Madhavan SM, Konieczkowski M, Gu Y, Luo L, Wu Z, Bruggeman LA, Sedor JR: La sobreexpressió d'ApoL1 condueix a la citotoxicitat independent de la variant. J Am Soc Nephrol 29: 869–879, 2018 10.1681/ASN. 2016121322

62. Okamoto K, Rausch JW, Wakashin H, Fu Y, Chung JY, Dummer PD, Shin MK, Chandra P, Suzuki K, Shrivastav S, Rosenberg AZ, Hewitt SM, Ray PE, Noiri E, Le Grice SFJ, Hoek M , Han Z, Winkler CA, Kopp JB: L'ARN de l'al·lel de risc APOL1 contribueix a la toxicitat renal activant la proteïna cinasa R. Commun Biol 1: 188, 2018 10.1038/s42003-018-0188-2

63. Bogdanov M, Xie J, Heacock P, Dowhan W: capgirar o no capgirar: les interaccions de càrrega lípid-proteïna són un determinant de la topologia final de la proteïna de membrana. J Cell Biol 182: 925–935, 2008 10.1083/jcb.200803097

64. Lu Y, Turnbull IR, Bragin A, Carveth K, Verkman AS, Skach WR: Reorientació de la topologia de l'aquaporina-1 durant la maduració al reticle endoplasmàtic. Mol Biol Cell 11: 2973–2985, 2000 10.1091/mbc.11.9.2973

65. Hong W: SNAREs i trànsit. Biochim Biophys Acta 1744: 120–144, 2005 10.1016/j.bbamcr.2005.03.014

66. Jahn R, Scheller RH: SNAREs – engines for membrane fusion. Nat Rev Mol Cell Biol 7: 631–643, 2006 10.1038/nrm2002

67. Vanhollebeke B, Truc P, Poelvoorde P, Pays A, Joshi PP, Katti R, Jannin JG, Pays E: Infecció humana per Trypanosoma evansi vinculada a la manca d'apolipoproteïna LI. N Engl J Med 355: 2752–2756, 2006 10.1056/NEJMoa063265

68. Johnstone DB, Shegokar V, Nihalani D, Rathore YS, Mallik L, Ashish, Zare V, Ikizler HO, Powar R, Holzman LB: Els al·lels nuls APOL1 d'un poble rural de l'Índia no es correlacionen amb la glomerulosclerosi. PLoS One 7: e51546, 2012 10.1371/ journal.pone.0051546

69. Bruggeman LA, Wu Z, Luo L, Madhavan S, Drawz PE, Thomas DB, Barisoni L, O'Toole JF, Sedor JR: APOL1-G0 protegeix els podòcits en un model de ratolí de Nefropatia associada al VIH. PLoS One 14: e0224408, 2019 10.1371/journal.pone.0224408

70. Datta S, Kataria R, Zhang JY, Moore S, Petitpas K, Mohamed A, Zahler N, Pollak MR, Olabisi OA: Les variants APOL1 associades a la malaltia renal tenen un guany de funció tòxic dominant depenent de la dosi. J Am Soc Nephrol 31: 2083–2096, 2020 10.1681/ ASN.2020010079

71. Lannon H, Shah SS, Dias L, Blackler D, Alper SL, Pollak MR, Friedman DJ: La toxicitat de la variant de risc de l'apolipoproteïna L1 (APOL1) depèn del fons de l'haplotip. Kidney Int 96: 1303–1307, 2019 10.1016/j.kint.2019.07.010

Rebut: 27 d'abril de 2020, Acceptat: 4 de novembre de 2020

Demaneu més informació: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501