Actina, citoplasmática 2

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La actina citoplasmática 2 o gamma-actina es una proteína codificada en humanos por el gen ACTG1. La gamma-actina se expresa ampliamente en el citoesqueleto celular de numerosos tejidos; en las células musculares estriadas adultas, se localiza en los discos Z y las estructuras de los costámeros, responsables de la transducción y transmisión de fuerza en las células musculares. Las mutaciones en ACTG1 se han asociado con la hipoacusia no sindrómica y el síndrome de Baraitser-Winter, así como con la susceptibilidad de los adolescentes a la toxicidad por vincristina.

Estructura

La gamma-actina humana tiene un peso molecular de 41,8 kDa y una longitud de 375 aminoácidos. Las actinas son proteínas altamente conservadas que participan en diversos 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.Las actinas alfa se encuentran en el tejido muscular y son un componente principal del aparato contráctil del sarcómero. Las actinas beta y gamma coexisten en la mayoría de los tipos celulares como componentes del citoesqueleto y como mediadoras de la motilidad celular interna. La actina gamma 1, codificada por este gen, se encuentra en el citoplasma de las células no musculares y en las células musculares en las estructuras de los costámeros, o puntos transversales de adhesión intercelular que discurren perpendicularmente al eje longitudinal de los miocitos.

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. Los dos componentes principales del citoesqueleto de los costámeros son los filamentos intermedios de desmina y los microfilamentos de gamma-actina. Se ha demostrado que la interacción de la gamma-actina con otra proteína costamérica, la distrofina, es crucial para que los costámeros formen enlaces mecánicamente fuertes entre el citoesqueleto y la membrana del sarcolema. Estudios adicionales han demostrado que la gamma-actina se colocaliza con la alfa-actinina y la 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 de las células musculares estriadas.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. La gamma-actina es finalmente reemplazada por isoformas sarcoméricas de alfa-actina, con bajos niveles de gamma-actina que persisten en los miocitos adultos que se asocian con los dominios del disco Z y los costámeros.Los estudios que emplean transgénesis han permitido comprender mejor la función de la gamma-actina en el músculo. En ratones con deficiencia de gamma-actina específica para el músculo esquelético, estos animales no mostraron anomalías detectables en el desarrollo; sin embargo, los ratones con deficiencia mostraron debilidad muscular y necrosis de las fibras, junto con una disminución de la fuerza de contracción isométrica, alteración de las conexiones intrafibrilares e interfibrilares entre los miocitos y miopatía.

Significado clínico

Una mutación autosómica dominante en actg1 en el locus DFNA20/26 en 17q25-Qter se identificó en pacientes con pérdida auditiva. Se identificó una mutación Thr278ile en la hélice 9 de la proteína de gamma-actina, que se predice que alterará la estructura de la proteína. Este estudio identificó la primera enfermedad que causaba mutación en gamma-actina y subyace a la importancia de la gamma-actina como elementos estructurales de las células ciliadas del oído interno. Desde entonces, otras mutaciones actg1 se han relacionado con la pérdida auditiva no sindrómica, incluido Met305thr.

Una mutación sin sentido en Actg1 en Ser155Phe también se ha identificado en pacientes con síndrome de Baraitser-Winter, que es un trastorno de desarrollo caracterizado por ptosis congénita, cejas de arco excesivamente, hipertelorismo, colobomas oculares, lissencfalia, cortocircuitos, fiestas y pérdidas auditivas.

La expresión

diferencial de ARNm Actg1 también se identificó en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica esporádica, una enfermedad devastadora con causalidad desconocida, utilizando un enfoque bioinformático sofisticado que emplea métodos BAFL de oligonúótidos de Affymetrix.

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 que fueron portadores de mutación ACTG1 Gly310Ala, lo que sugiere que esto puede desempeñar un papel en los resultados de los pacientes del tratamiento con vincristina.

Interacciones

Se ha demostrado

que actg1 interactúa con:

  • CAP1,
  • DMD,
  • TMSB4X, y
  • Plectin.

Véase también

  • Actin

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