Protein-coding gene in the species Homo sapiens
La actina, citoplasmática 2 o gamma-actina es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen ACTG1 . [5] La gamma-actina se expresa ampliamente en los citoesqueletos celulares de muchos tejidos; en las células musculares estriadas adultas , la gamma-actina se localiza en los discos Z y las estructuras de los costámeros , que son responsables de la transducción y transmisión de fuerza en las células musculares. Las mutaciones en ACTG1 se han asociado con la pérdida auditiva no sindrómica y el síndrome de Baraitser-Winter, así como con la susceptibilidad de los pacientes adolescentes a la toxicidad de la vincristina .
Estructura
La actina gamma humana tiene un peso molecular de 41,8 kDa y una longitud de 375 aminoácidos . [6] Las actinas son proteínas altamente conservadas que participan en varios tipos de motilidad celular y en el mantenimiento del citoesqueleto. En los vertebrados , se han identificado tres grupos principales de parálogos de actina : alfa, beta y gamma. [7]
Las actinas alfa se encuentran en los tejidos musculares y son un componente principal del aparato contráctil del sarcómero . Las actinas beta y gamma coexisten en la mayoría de los tipos de células como componentes del citoesqueleto y como mediadoras de la motilidad celular interna. La actina, gamma 1, codificada por este gen, se encuentra en células no musculares en el citoplasma y en células musculares en estructuras de costámeros o puntos transversales de adhesión célula-célula que corren perpendiculares al eje largo de los miocitos . [8] [9] [10]
Función
En los miocitos , los sarcómeros se adhieren al sarcolema a través de los costámeros , que se alinean en los discos Z y las líneas M. [11] Los dos componentes citoesqueléticos primarios de los costámeros son los filamentos intermedios de desmina y los microfilamentos de gamma-actina. [12] Se ha demostrado que la gamma-actina que interactúa con otra proteína costámera , la distrofina, es fundamental para que los costámeros formen enlaces mecánicamente fuertes entre el citoesqueleto y la membrana del sarcolema . [13] [14] Estudios adicionales han demostrado que la gamma-actina se colocaliza con alfa-actinina y gamma actina marcada con GFP localizada en los discos Z , mientras que la GFP -alfa-actina se localiza en los extremos puntiagudos de los filamentos delgados , lo que indica que la gamma actina se localiza específicamente en los discos Z en las células musculares estriadas . [15] [16] [17]
Durante el desarrollo de los miocitos , se cree que la gamma actina desempeña un papel en la organización y el ensamblaje de los sarcómeros en desarrollo , evidenciado en parte por su colocalización temprana con la alfa-actinina . [18] La gamma-actina finalmente es reemplazada por isoformas de alfa-actina sarcoméricas , [19] [20] [21] con niveles bajos de gamma-actina que persisten en los miocitos adultos que se asocian con los dominios del disco Z y del costamero . [15] [22] [23]
Los estudios que emplean transgénesis han permitido conocer mejor la función de la gamma-actina en el músculo. En un knock-out específico del músculo esquelético en ratones, estos animales no mostraron anomalías detectables en el desarrollo; sin embargo, los ratones knock-out mostraron debilidad muscular y necrosis de las fibras , junto con una disminución de la fuerza de contracción isométrica , conexiones intrafibrilares e interfibrilares interrumpidas entre los miocitos y miopatía . [24]
Importancia clínica
En pacientes con pérdida auditiva se identificó una mutación autosómica dominante en ACTG1 en el locus DFNA20/26 en 17q25-qter. Se identificó una mutación Thr 278 Ile en la hélice 9 de la proteína gamma-actina , que se predice que altera la estructura de la proteína . Este estudio identificó la primera mutación causante de enfermedad en gamma-actina y subraya la importancia de la gamma-actina como elementos estructurales de las células ciliadas del oído interno. [25] Desde entonces, otras mutaciones de ACTG1 se han relacionado con la pérdida auditiva no sindrómica , incluida Met 305 Thr . [26]
También se ha identificado una mutación sin sentido en ACTG1 en Ser 155 Phe en pacientes con síndrome de Baraitser-Winter, que es un trastorno del desarrollo caracterizado por ptosis congénita , cejas excesivamente arqueadas, hipertelorismo , colobomas oculares , lisencefalia , baja estatura, convulsiones y pérdida de audición. [27] [28]
También se identificó la expresión diferencial del ARNm de ACTG1 en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica esporádica , una enfermedad devastadora con causalidad desconocida, utilizando un enfoque bioinformático sofisticado que emplea métodos BaFL de oligonucleótidos largos de Affymetrix . [29]
Los polimorfismos de un solo nucleótido en ACTG1 se han asociado con la toxicidad de la vincristina , que es parte del régimen de tratamiento estándar para la leucemia linfoblástica aguda infantil . La neurotoxicidad fue más frecuente en pacientes portadores de la mutación ACTG1 Gly 310 Ala , lo que sugiere que esto puede desempeñar un papel en los resultados del tratamiento con vincristina en los pacientes . [30]
Interacciones
Se ha demostrado que ACTG1 interactúa con:
Véase también
Referencias
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Enlaces externos
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