4.15: Función estructural de las proteínas

Las proteínas estructurales son una categoría de proteínas responsables de funciones que van desde la forma y el movimiento de las células hasta proporcionar soporte a estructuras principales como huesos, cartílagos, cabello y músculos. Este grupo incluye proteínas como el colágeno, la actina, la miosina y la queratina.

El colágeno, la proteína más abundante en los mamíferos, se encuentra en todo el cuerpo. En el tejido conectivo, como la piel, los ligamentos y los tendones, proporciona resistencia a la tracción y elasticidad, mientras que en los huesos y los dientes se mineraliza para formar tejidos duros y contribuye a su capacidad de carga. Además del soporte estructural, el colágeno también puede interactuar con los receptores de la superficie celular y otras moléculas intermedias para regular los procesos celulares, como el crecimiento y la migración, que implican cambios en la forma de las células y los tejidos.

Las proteínas estructurales forman el marco básico del citoesqueleto celular. El citoesqueleto está formado por tres tipos de filamentos, microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos, y cada uno está compuesto por diferentes proteínas estructurales. El microfilamento se forma cuando la actina se autopolimeriza en estructuras largas y repetitivas. Estos filamentos de actina contribuyen a la forma y organización de las células; Además, los microfilamentos también pueden contribuir al movimiento y la división celular, cuando actúan junto con la miosina. La composición de los filamentos intermedios varía según el tipo de célula. Hay alrededor de 70 genes diferentes que codifican varios filamentos intermedios. Los filamentos intermedios en las células epiteliales contienen queratina, las neuronas periféricas contienen periferina y el sarcómero en las células musculares contiene desmina. La función estructural principal de estos filamentos es reforzar las células y organizarlas en tejidos. Los microtúbulos están formados por proteínas estructurales llamadas tubulinas. Las tubulinas se autoensamblan para formar microtúbulos que contribuyen a la organización del citoplasma, incluida la ubicación de los orgánulos. Los microtúbulos también son esenciales para la mitosis y la división celular.

Dado que las proteínas estructurales están muy extendidas, una mutación en un gen que codifica cualquiera de estas proteínas puede tener graves efectos perjudiciales. Por ejemplo, una mutación en un gen que codifica el colágeno puede dar lugar a una afección conocida como osteogénesis imperfecta, que se caracteriza por huesos débiles y deformidades en los tejidos conectivos. Diferentes mutaciones en un gen de colágeno pueden dar lugar al síndrome de Alport, que se caracteriza por problemas en órganos como los riñones, los ojos y los oídos.