Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens.
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:
- proteína F1
- neuromodulina
- fosfoproteína neural B-50
- proteína de membrana axonal GAP-43
- proteína P-57 fijadora de calmodulina
- péptido relacionado con el crecimiento nervioso GAP43
- proteína asociada al crecimiento neuronal 43
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
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Otras lecturas
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enlaces externos
- Proteína Gap-43 + en los títulos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- ihop-net, Proteína asociada al crecimiento 43
- NCBI