stringtranslate.com

Proteína Gap-43

La proteína 43 asociada al crecimiento ( GAP43 ) es una proteína codificada por el gen GAP43 [5] en humanos.

GAP43 se denomina proteína de "crecimiento" o "plasticidad" porque se expresa en niveles elevados en los conos de crecimiento neuronal durante el desarrollo [6] y la regeneración axonal, y se fosforila después de una potenciación a largo plazo y después del aprendizaje. [ cita necesaria ]

GAP43 es un componente crucial del axón y del terminal presináptico . Su mutación nula provoca la muerte pocos días después del nacimiento, debido a defectos en la búsqueda de la ruta del axón. [7]

Sinónimos

GAP43 también se conoce como:

Función

"GAP43 es una proteína citoplasmática específica del tejido nervioso que se puede unir a la membrana mediante una secuencia de palmitoilación dual en cisteínas 3 y 4. Esta secuencia dirige GAP43 a las balsas lipídicas" . Es un sustrato importante de la proteína quinasa C ( PKC ) y se considera que desempeña un papel clave en la formación, regeneración y plasticidad de neuritas . [8] [9] El papel de GAP-43 en el desarrollo del SNC no se limita a los efectos sobre los axones: también es un componente del centrosoma , y ​​las neuronas diferenciadoras que no expresan GAP-43 muestran una mala localización del centrosoma y los husos mitóticos. , particularmente en divisiones celulares neurogénicas. Como consecuencia, en el cerebelo , el conjunto de precursores neuronales no logra expandirse normalmente y el cerebelo es significativamente más pequeño. [10]

Varios laboratorios diferentes que estudiaban la misma proteína, ahora llamada GAP43, inicialmente utilizaron nombres diferentes. Fue designada F1, luego B-50, luego GAP43, pp46 y finalmente neuromodulina, cada nombre refleja una función diferente de la misma molécula. [11] F1 se localizó en las sinapsis y su fosforilación aumentó un día después del aprendizaje. Sin embargo, F1 no dependía de la AMPc quinasa. B-50 estaba regulado por el péptido pituitario ACTH y se asociaba con el comportamiento de aseo. En el caso de GAP-43, fue designada proteína asociada al crecimiento porque su síntesis estaba regulada positivamente durante la regeneración axonal. Pp46 se concentraba en los conos de crecimiento neuronal y, por tanto, se postulaba que desempeñaba un papel importante en el desarrollo del cerebro. En el caso de la neuromodulina , se demostró que se une con avidez a la calmodulina .

GAP43, la elección consensuada para su designación, [11] es una proteína específica del sistema nervioso que se une a la membrana mediante una secuencia de palmitoilación dual en las cisteínas 3 y 4, aunque puede existir en forma no unida en el citoplasma . Esta doble secuencia permite la asociación del fosfatidilinositol-4,5-bifosfato [PI(4,5)P2] o PIP2, con la actina , facilitando la polimerización de esta última regulando así la estructura neuronal. Esto puede ocurrir dentro de una balsa lipídica para compartimentar y localizar la motilidad de los filopodios en los conos de crecimiento en cerebros en desarrollo, y también podría remodelar las terminales presinápticas en adultos de una manera dependiente de la actividad. GAP-43 también es un sustrato de proteína quinasa C (PKC). La fosforilación de serina-41 en GAP-43 por PKC regula la formación de neuritas, la regeneración y la plasticidad sináptica. [8]

Debido a la asociación y unión potencial de GAP43 con varias moléculas diferentes, incluidas PKC, PIP2 , actina , calmodulina , espectrina , palmitato, sinaptofisina , amiloide y proteína tau , puede resultar útil pensar en GAP43 como una proteína adaptadora situada dentro de el terminal en un complejo supramolecular que regula las funciones terminales presinápticas, particularmente la comunicación bidireccional con el proceso postsináptico. Su importante papel en la memoria y el almacenamiento de información se ejecuta a través de sus mecanismos biológicos celulares de fosforilación, palmitoilación , interacción proteína-proteína y remodelación estructural mediante polimerización de actina.

Significación clínica

Los seres humanos con una deleción en un alelo del gen GAP43 no logran formar comisuras telencefálicas y tienen discapacidad intelectual. [12] [13]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl lanzamiento 89: ENSG00000172020 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl lanzamiento 89: ENSMUSG00000047261 - Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Kosik KS, Orecchio LD, Bruns GA, Benowitz LI, MacDonald GP, Cox DR, Neve RL (abril de 1988). "Human GAP-43: su secuencia de aminoácidos deducida y localización cromosómica en ratón y humano". Neurona . 1 (2): 127–32. doi :10.1016/0896-6273(88)90196-1. PMID  3272162. S2CID  12067138.
  6. ^ Referenciado en: Rosskothen-Kuhl N, Illing RB (2014). "La modulación de la transcripción Gap43 en el cerebro adulto depende de la actividad sensorial y la cooperación sináptica". MÁS UNO . 9 (3): e92624. Código Bib : 2014PLoSO...992624R. doi : 10.1371/journal.pone.0092624 . PMC 3960265 . PMID  24647228. 
  7. ^ "Entrez Gene: proteína 43 asociada al crecimiento GAP43".
  8. ^ ab Benowitz LI, Routtenberg A (febrero de 1997). "GAP-43: un determinante intrínseco del desarrollo y plasticidad neuronal". Tendencias en Neurociencias . 20 (2): 84–91. doi :10.1016/S0166-2236(96)10072-2. PMID  9023877. S2CID  35082372.
  9. ^ Aarts LH, Schotman P, Verhaagen J, Schrama LH, Gispen WH (1998). "El papel de la proteína B-50/Gap-43 asociada al crecimiento neuronal en la morfogénesis". Mecanismos moleculares y celulares de plasticidad neuronal . Avances en Medicina y Biología Experimentales. vol. 446, págs. 85-106. doi :10.1007/978-1-4615-4869-0_6. ISBN 978-1-4613-7209-7. PMID  10079839.
  10. ^ Mishra R, ManiS (2008). "GAP-43 es clave para el control del huso mitótico y la polarización basada en centrosomas en las neuronas". Ciclo celular . 7 (3): 348–357. doi : 10.4161/cc.7.3.5235 . PMID  18235238.
  11. ^ ab Benowitz LI, Routtenberg A (1987). "Una fosfoproteína de membrana asociada con el desarrollo neuronal, la regeneración axonal, el metabolismo de los fosfolípidos y la plasticidad sináptica". Tendencias en Neurociencias . 10 (12): 527–532. doi :10.1016/0166-2236(87)90135-4. S2CID  54322365.
  12. ^ Genuardi M, Calvieri F, Tozzi C, Coslovi R, Neri G (octubre de 1994). "Un nuevo caso de deleción intersticial del cromosoma 3q, del (3q) (q13.12q21.3), con agenesia del cuerpo calloso". Dismorfología clínica . 3 (4): 292–6. doi :10.1097/00019605-199410000-00003. PMID  7894733. S2CID  38716384.
  13. ^ Mackie Ogilvie C, Rooney SC, Hodgson SV, Berry AC (marzo de 1998). "La eliminación de la región proximal del cromosoma 3q da lugar a un fenotipo variable". Genética Clínica . 53 (3): 220–2. doi :10.1111/j.1399-0004.1998.tb02681.x. PMID  9630079. S2CID  20499346.

Otras lecturas

enlaces externos