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Nestina (proteína)

La nestina es una proteína que en los humanos está codificada por el gen NES .

Nestina (acrónimo de proteína de células madre neuroepiteliales) es una proteína de filamento intermedio (IF) de tipo VI. [5] [6] Estas proteínas de filamento intermedio se expresan principalmente en las células nerviosas, donde están implicadas en el crecimiento radial del axón. Siete genes codifican las proteínas de neurofilamento pesado (NF-H), medio (NF-M) y ligero (NF-L): nestina y α-internexina en las células nerviosas, sinemina α y desmuslina/sinemina β (dos transcripciones alternativas del gen DMN) en las células musculares, y sincoilina (también en las células musculares). Los miembros de este grupo se coensamblan preferentemente como heteropolímeros en los tejidos. Steinert et al. han demostrado que nestina forma homodímeros y homotetrámeros, pero no forma IF por sí misma in vitro. En mezclas, nestina se coensambla preferentemente con vimentina purificada o la proteína IF de tipo IV internexina para formar moléculas de heterodímeros en espiral. [7]

Gene

Estructuralmente, la nestina tiene el dominio de cabeza más corto ( extremo N ) y el dominio de cola más largo ( extremo C ) de todas las proteínas IF. La nestina tiene un alto peso molecular (240 kDa) con un extremo mayor a 500 residuos (en comparación con las citoqueratinas y las láminas con extremos menores a 50 residuos). [8]

Después de subclonar el gen humano nestina en vectores plasmídicos , Dahlstrand et al. determinaron la secuencia de nucleótidos de todas las regiones codificantes y partes de los intrones . Para establecer los límites de los intrones, utilizaron la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para amplificar un fragmento elaborado a partir de ADNc de cerebro fetal humano utilizando dos cebadores ubicados en el primer y cuarto exón , respectivamente. El fragmento resultante de 270 pares de bases (pb) de longitud se secuenció directamente en su totalidad, y las posiciones de los intrones se localizaron con precisión por comparación con la secuencia genómica. Los codones de iniciación y de terminación putativos para el gen humano nestina se encontraron en las mismas posiciones que en el gen de rata, en regiones donde la similitud general era muy alta. Con base en esta suposición, el gen humano nestina codifica una proteína con 1618 aminoácidos , es decir, 187 aminoácidos más corta que la proteína de rata. [9]

Expresión

La nestina se expresa en muchos tipos de células durante el desarrollo, aunque su expresión suele ser transitoria y no persiste hasta la edad adulta. Un ejemplo de expresión de nestina en organismos adultos, y quizás aquel por el que la nestina es más conocida, son las células precursoras neuronales de la zona subgranular . La nestina es una proteína de filamento intermedio expresada en células en división durante las primeras etapas del desarrollo en el sistema nervioso central, el sistema nervioso periférico y en tejidos miogénicos y otros. Tras la diferenciación, la nestina se regula a la baja y es reemplazada por proteínas de filamento intermedio específicas del tejido. Durante la neurogénesis y la gliogénesis, la nestina es reemplazada por filamentos intermedios específicos del tipo de célula, por ejemplo, neurofilamentos y proteína ácida fibrilar glial ( GFAP ). La expresión de nestina se vuelve a inducir en el adulto durante situaciones patológicas, como la formación de la cicatriz glial después de una lesión del sistema nervioso central y durante la regeneración del tejido muscular lesionado. [6]

Función

La distribución y expresión de nestina en células mitóticamente activas sugiere que desempeña un papel en la regulación del ensamblaje y desensamblaje de filamentos intermedios, que, junto con otras proteínas estructurales, participan en la remodelación de la célula. El papel de nestina en células dinámicas, particularmente la organización estructural de la célula, parece estar estrictamente regulado por la fosforilación, especialmente su integración en filamentos intermedios heterogéneos junto con vimentina o α-internexina. Además, la expresión de nestina se ha utilizado ampliamente como marcador de células progenitoras del sistema nervioso central en diferentes contextos, con base en observaciones que indican una correlación entre la expresión de nestina y este tipo de célula in vivo. [6]

Importancia clínica

La nestina, un marcador proteico de las células madre neuronales , también se expresa en las células madre del folículo y en su progenie inmediata y diferenciada. La zona de la protuberancia del folículo piloso es una fuente abundante y de fácil acceso de células madre adultas pluripotentes en crecimiento activo. La proteína fluorescente verde (GFP), cuya expresión está impulsada por el elemento regulador nestina en ratones transgénicos, sirve para marcar las células madre del folículo piloso. Estas células pueden diferenciarse en neuronas, glía, queratinocitos, células musculares lisas y melanocitos in vitro. Por lo tanto, las células madre del folículo piloso proporcionan una fuente eficaz, accesible y autóloga de células madre para el tratamiento de la lesión de los nervios periféricos. [10]

Recientemente se ha prestado atención a la nestina como marcador para detectar células endoteliales de nueva formación. La nestina es un marcador de angiogénesis de células endoteliales proliferantes en el tejido del cáncer colorrectal. [11]

Interacciones

Se ha demostrado que la nestina (proteína) interactúa con la quinasa dependiente de ciclina 5. [ 12]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000132688 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000004891 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Guérette D, Khan PA, Savard PE, Vincent M (2007). "Evolución molecular de las proteínas de filamento intermedio de tipo VI". BMC Evol. Biol . 7 (1): 164. Bibcode :2007BMCEE...7..164G. doi : 10.1186/1471-2148-7-164 . PMC 2075511 . PMID  17854500. 
  6. ^ abc Michalczyk K, Ziman M (abril de 2005). "Estructura de nestina y función prevista en la organización del citoesqueleto celular". Histología e histopatología . 20 (2): 665–71. PMID  15736068.
  7. ^ Steinert PM, Chou YH, Prahlad V, Parry DA, Marekov LN, Wu KC, Jang SI, Goldman RD (abril de 1999). "Una proteína asociada a filamentos intermedios de alto peso molecular en células BHK-21 es la nestina, una proteína de filamento intermedio de tipo VI. Coensamblaje limitado in vitro para formar heteropolímeros con vimentina de tipo III y alfa-internexina de tipo IV". Journal of Biological Chemistry . 274 (14): 9881–90. doi : 10.1074/jbc.274.14.9881 . PMID  10092680.
  8. ^ "Acerca de los filamentos intermedios". Cytoskeleton, Inc. Archivado desde el original el 7 de agosto de 2008. Consultado el 16 de agosto de 2008 .
  9. ^ Dahlstrand J, Zimmerman LB, McKay RD, Lendahl U (1 de octubre de 1992). "La caracterización del gen humano nestina revela una estrecha relación evolutiva con los neurofilamentos". Journal of Cell Science . 103 ( Pt 2) (2): 589–97. doi : 10.1242/jcs.103.2.589 . PMID  1478958.
  10. ^ Hoffman RM (marzo de 2007). "El potencial de las células madre del folículo piloso que expresan nestina en la medicina regenerativa". Opinión de expertos sobre terapia biológica . 7 (3): 289–91. doi :10.1517/14712598.7.3.289. PMID  17309321. S2CID  1039201.
  11. ^ Teranishi N, Naito Z, Ishiwata T, Tanaka N, Furukawa K, Seya T, Shinji S, Tajiri T (marzo de 2007). "Identificación de neovasculatura mediante nestina en cáncer colorrectal". Revista Internacional de Oncología . 30 (3): 593–603. doi : 10.3892/ijo.30.3.593 . PMID  17273760.
  12. ^ Sahlgren CM, Mikhailov A, Vaittinen S, Pallari HM, Kalimo H, Pant HC, Eriksson JE (julio de 2003). "Cdk5 regula la organización de Nestin y su asociación con p35". Biología molecular y celular . 23 (14): 5090–106. doi :10.1128/MCB.23.14.5090-5106.2003. PMC 162223 . PMID  12832492. 

Lectura adicional

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