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UNA LATA
Estructuras disponibles PDB Búsqueda humana UniProt: PDBe RCSB Lista de códigos de identificación de PDB 4MD4
Identificadores
Alias	ACAN , AGC1, AGCAN, CSPG1, CSPGCP, MSK16, SEDK, Aggrecan, SSOAOD
Identificaciones externas	OMIM : 155760 HomoloGene : 136177 GeneCards : ACAN
Ubicación de genes ( humanos ) Chr. Cromosoma 15 (humano) [1] Banda 15q26.1 Comienzo 88,803,436 pb [1] Fin 88,875,353 pb [1]
Patrón de expresión de ARN Más datos de expresión de referencia
Ontología de genes Función molecular • extracellular matrix structural constituent • metal ion binding • GO:0001948 protein binding • hyaluronic acid binding • carbohydrate binding • extracellular matrix structural constituent conferring compression resistance Cellular component • GO:0005578 extracellular matrix • extracellular region • lysosomal lumen • Golgi lumen • basement membrane • collagen-containing extracellular matrix • perisynaptic extracellular matrix • glutamatergic synapse • GABA-ergic synapse Biological process • skeletal system development • extracellular matrix disassembly • extracellular matrix organization • proteolysis • central nervous system development • keratan sulfate catabolic process • keratan sulfate biosynthetic process • cell adhesion • cartilage condensation • chondrocyte development • heart development • proteoglycan biosynthetic process • collagen fibril organization Sources:Amigo / QuickGO
Ortólogos
Especies	Humano	Ratón
Entrez	176	n / A
Ensembl	ENSG00000157766	n / A
UniProt	P16112	n / A
RefSeq (ARNm)	NM_001135 NM_013227 NM_001369268	n / A
RefSeq (proteína)	NP_001126 NP_037359 NP_001356197	n / A
Ubicación (UCSC)	Crónicas 15: 88,8 - 88,88 Mb	n / A
Búsqueda en PubMed	[2]	n / A
Wikidata
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El agrecano (ACAN) , también conocido como proteína del núcleo del proteoglicano específico del cartílago (CSPCP) o proteoglicano 1 del sulfato de condroitina , es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen ACAN . ^[3] Este gen es un miembro de la familia de lectican ( condroitin sulfato proteoglicano ). La proteína codificada es una parte integral de la matriz extracelular en el tejido cartilaginoso y resiste la compresión en el cartílago .

El agrecano es un proteoglicano o una proteína modificada con carbohidratos grandes ; la forma humana de la proteína tiene 2316 aminoácidos de longitud y puede expresarse en múltiples isoformas debido al empalme alternativo . ^[3]

Estructura

Aggrecan es un proteoglicano de alto peso molecular (1x10 ⁶ <M <3x10 ⁶ ). Presenta una estructura de cepillo de botella, en la que las cadenas de glucosaminoglicano (GAG) de sulfato de condroitina y sulfato de queratán están unidas a un núcleo de proteína extendido. ^[4]

El agrecano tiene una masa molecular> 2500 k Da . ^[5] La proteína central (~ 300 kDa ^[6] ) tiene alrededor de 100 cadenas GAG unidas a ella. ^[7]

Aggrecan consta de dos dominios estructurales globulares (G1 y G2) en el extremo N-terminal y un dominio globular (G3) en el extremo C-terminal , separados por un gran dominio extendido (CS) muy modificado con GAG . (N-G1-G2-CS-G3-C) Los dos restos modificadores principales están dispuestos ellos mismos en regiones distintas, una región de sulfato de condroitina y una región de sulfato de queratán .

Los tres dominios globulares, G1, G2 y G3 están involucrados en la agregación, unión de hialuronano , adhesión celular y apoptosis de condrocitos .

Junto con el colágeno tipo II , el agrecano forma un componente estructural importante del cartílago , en particular el cartílago articular .

La familia de agrecanos incluye otros miembros importantes como el versican , también llamado PG-M, neurocan , brevican y el receptor de HA de superficie celular CD44 . Son proteoglicanos modulares que contienen combinaciones de motivos estructurales, como dominios similares a EGF, dominios de reconocimiento de carbohidratos (CRD), dominios similares a proteínas de unión al complemento (CBP), pliegues de inmunoglobulinas y repeticiones en tándem de proteoglicanos.

Función

Aggrecan es un componente crítico para la estructura del cartílago y la función de las articulaciones.

Funcionalmente, el dominio G1 interactúa con el ácido hialurónico y la proteína de enlace, formando complejos ternarios estables en la matriz extracelular. G2 es homólogo a las repeticiones en tándem de G1 y de la proteína de enlace y participa en el procesamiento del producto. G3 constituye el extremo carboxilo de la proteína central. Mejora la modificación de los glicosaminoglicanos y la secreción del producto. Aggrecan juega un papel importante en la mediación de las interacciones condrocitos-condrocitos y condrocitos-matriz a través de su capacidad para unirse al hialuronano. ^[7]

Aggrecan proporciona al disco intervertebral y al cartílago la capacidad de resistir cargas de compresión. Las altas concentraciones localizadas de agrecano proporcionan las propiedades osmóticas necesarias para la función normal del tejido, y los GAG producen la presión de hinchamiento que contrarresta las cargas de compresión sobre el tejido. Esta capacidad funcional depende de la presencia de una alta concentración de GAG ​​/ agrecano en la matriz extracelular del tejido. ^[8] En el disco, las concentraciones de agrecano alcanzan su punto máximo en los veinte años de una persona y luego disminuyen, y los productos de degradación de agrecano se acumulan lentamente durante las décadas siguientes. ^[9] Esto hace que los discos se vuelvan más rígidos y menos resistentes con la edad.

Aggrecan también juega un papel importante en la organización de los espacios extracelulares entre neuronas en el cerebro . ^[10] A través de interacciones con la proteína de enlace y las tenascinas , el agrecano se une al hialuronano , formando grandes complejos agregados en la superficie celular .

Importancia clínica

Se está investigando la síntesis y degradación del agrecano por su papel en el deterioro del cartílago durante las lesiones articulares, las enfermedades y el envejecimiento.

El dominio enlazador entre los dominios globulares N-terminales, llamado dominio interglobular, es muy sensible a la proteólisis . Tal degradación se ha asociado con el desarrollo de artritis . Las proteasas capaces de degradar agrecanos se denominan agrecanasas y son miembros de la familia de proteínas ADAM (A Desintegrina y Metaloproteasa ). ^[11]

La enfermedad degenerativa de las articulaciones es una de las principales fuentes de morbilidad que tiene un impacto social y económico significativo. La osteoartritis se caracteriza por el lento deterioro progresivo del cartílago articular y la fibrosis de la membrana sinovial y la cápsula articular . El cartílago articular contiene hasta un 10% de proteoglicano en peso, la mayor parte del cual es agrecano, y su pérdida es un signo temprano de la enfermedad.

Referencias

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000157766 - Ensembl , mayo de 2017
2. "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
3. Doege KJ, Sasaki M, Kimura T, Yamada Y (enero de 1991). "Secuencia de codificación completa y estructura primaria deducida del proteoglicano de agregación grande del cartílago humano, agrecano. Repeticiones específicas para humanos y formas adicionales de empalme alternativo". J. Biol. Chem . 266 (2): 894–902. PMID 1985970 . 
4. Nap RJ, Szleifer I (noviembre de 2008). "Estructura e interacciones de agrecanos: enfoque termodinámico estadístico" . Biophys. J . 95 (10): 4570–83. doi : 10.1529 / biophysj.108.133801 . PMC 2576360 . PMID 18689463 .  
5. Hascall, VC; Sajdera, SW (10 de octubre de 1970). "Propiedades físicas y polidispersidad del proteoglicano del cartílago nasal bovino". La revista de química biológica . 245 (19): 4920-30. PMID 5506265 . 
6. Chandran, PL; Horkay, F (enero de 2012). "Aggrecan, un polielectrolito inusual: revisión del comportamiento de la solución y las implicaciones fisiológicas" . Acta Biomaterialia . 8 (1): 3–12. doi : 10.1016 / j.actbio.2011.08.011 . PMC 3226867 . PMID 21884828 .  
7. Kiani C, Chen L, Wu YJ, Yee AJ, Yang BB (marzo de 2002). "Estructura y función del aggrecan" . Cell Res . 12 (1): 19–32. doi : 10.1038 / sj.cr.7290106 . PMID 11942407 . 
8. Roughley P, Martens D, Rantakokko J, Alini M, Mwale F, Antoniou J (2006). "La participación del polimorfismo agrecano en la degeneración del disco intervertebral humano y el cartílago articular". Eur Cell Mater . 11 : 1–7, discusión 7. PMID 16425147 . 
9. Sivan SS, Wachtel E, Roughley P (2014). "Estructura, función, envejecimiento y recambio del agrecano en el disco intervertebral". Biochim. Biophys. Acta . 1840 (10): 3181–9. doi : 10.1016 / j.bbagen.2014.07.013 . PMID 25065289 . 
10. Morawski M, Brückner G, Arendt T, Matthews RT (mayo de 2012). "Agrecano: más allá del cartílago y en el cerebro". La Revista Internacional de Bioquímica y Biología Celular . 44 (5): 690–3. doi : 10.1016 / j.biocel.2012.01.010 . PMID 22297263 . 
11. East CJ, Stanton H, Golub SB, Rogerson FM, Fosang AJ (2007). "La deficiencia de ADAMTS-5 no bloquea la agrecanólisis en los sitios de escisión preferidos en la región rica en condroitina sulfato de agrecano" . J. Biol. Chem . 282 (12): 8632–40. doi : 10.1074 / jbc.M605750200 . PMID 17255106 . 

Lectura adicional

• Watanabe H, Yamada Y, Kimata K (1998). "Funciones del agrecano, un proteoglicano de sulfato de condroitina grande, en la estructura y función del cartílago". J. Biochem . 124 (4): 687–93. doi : 10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a022166 . PMID  9756610 .
• Fosang AJ, Neame PJ, Last K, Hardingham TE, Murphy G, Hamilton JA (1992). "El dominio interglobular del cartílago aggrecan es escindido por PUMP, gelatinasas y catepsina B". J. Biol. Chem . 267 (27): 19470–4. PMID  1326552 .
• Sandy JD, Flannery CR, Neame PJ, Lohmander LS (1992). "La estructura de los fragmentos de agrecano en el líquido sinovial humano. Evidencia de la participación en la osteoartritis de una nueva proteinasa que escinde el enlace Glu 373-Ala 374 del dominio interglobular" . J. Clin. Invertir . 89 (5): 1512–6. doi : 10.1172 / JCI115742 . PMC  443022 . PMID  1569188 .
• Baldwin CT, Reginato AM, Prockop DJ (1989). "Un nuevo dominio similar al factor de crecimiento epidérmico en la proteína del núcleo humano para el proteoglicano específico de cartílago grande. Evidencia de empalme alternativo del dominio". J. Biol. Chem . 264 (27): 15747–50. PMID  2789216 .
• Kimata K, Barrach HJ, Brown KS, Pennypacker JP (1981). "Ausencia de proteína del núcleo de proteoglicanos en el cartílago del ratón cmd / cmd (deficiencia de la matriz del cartílago)". J. Biol. Chem . 256 (13): 6961–8. PMID  7240256 .
• Glumoff V, Savontaus M, Vehanen J, Vuorio E (1994). "Análisis de la expresión de genes de agrecano y tenascina en tejidos esqueléticos de ratón por hibridación Northern e in situ utilizando sondas de ADNc específicas de especie". Biochim. Biophys. Acta . 1219 (3): 613–22. doi : 10.1016 / 0167-4781 (94) 90220-8 . PMID  7524681 .
• Ilic MZ, Mok MT, Williamson OD, Campbell MA, Hughes CE, Handley CJ (1995). "Catabolismo de agrecano por cultivos de explantes de cartílago articular humano en presencia de ácido retinoico". Arco. Biochem. Biophys . 322 (1): 22-30. doi : 10.1006 / abbi.1995.1431 . PMID  7574678 .
• Valhmu WB, Palmer GD, Rivers PA, Ebara S, Cheng JF, Fischer S, Ratcliffe A (1995). "Estructura del gen del agrecano humano: organización exón-intrón y asociación con los dominios proteicos" . Biochem. J . 309. 309 (2): 535–42. doi : 10.1042 / bj3090535 . PMC  1135764 . PMID  7626017 .
• Barry FP, Neame PJ, Sasse J, Pearson D (1994). "Variación de longitud en el dominio de sulfato de queratán de agregados de mamíferos". Matrix Biol . 14 (4): 323–8. doi : 10.1016 / 0945-053X (94) 90198-8 . PMID  7827755 .
• Fosang AJ, Last K, Neame PJ, Murphy G, Knäuper V, Tschesche H, Hughes CE, Caterson B, Hardingham TE (1994). "La colagenasa de neutrófilos (MMP-8) se escinde en el sitio de agrecanasa E373-A374 en el dominio interglobular del cartílago agrecano" . Biochem. J . 304. 304 (2): 347–51. doi : 10.1042 / bj3040347 . PMC  1137499 . PMID  7998967 .
• Fosang AJ, Last K, Knäuper V, Neame PJ, Murphy G, Hardingham TE, Tschesche H, Hamilton JA (1993). "Las colagenasas de fibroblastos y neutrófilos se escinden en dos sitios en el dominio interglobular de agrecano de cartílago" . Biochem. J . 295. 295 (1): 273–6. doi : 10.1042 / bj2950273 . PMC  1134849 . PMID  8216228 .
• Korenberg JR, Chen XN, Doege K, Grover J, Roughley PJ (1993). "Asignación del gen de agrecano humano (AGC1) a 15q26 mediante análisis de hibridación in situ de fluorescencia". Genómica . 16 (2): 546–8. doi : 10.1006 / geno.1993.1228 . PMID  8314595 .
• Dudhia J, Davidson CM, Wells TM, Vynios DH, Hardingham TE, Bayliss MT (1996). "Cambios relacionados con la edad en el contenido de la región C-terminal de agrecano en el cartílago articular humano" . Biochem. J . 313. 313 (3): 933–40. doi : 10.1042 / bj3130933 . PMC  1217001 . PMID  8611178 .
• Fülöp C, Cs-Szabó G, Glant TT (1996). "Empalme alternativo específico de la especie del dominio 1 similar al factor de crecimiento epidérmico del agrecano de cartílago" . Biochem. J . 319. 319 (3): 935–40. doi : 10.1042 / bj3190935 . PMC  1217878 . PMID  8921002 .
• Kirschfink M, Blase L, Engelmann S, Schwartz-Albiez R (1997). "El proteoglicano de sulfato de condroitina secretado de líneas de células B humanas se une a la proteína del complemento C1q e inhibe la formación del complejo de C1". J. Immunol . 158 (3): 1324–31. PMID  9013976 .
• Parkar AA, Kahmann JD, Howat SL, Bayliss MT, Day AJ (1998). "TSG-6 interactúa con hialuronano y agrecano de una manera dependiente del pH a través de un elemento funcional común: implicaciones para su regulación en el cartílago inflamado" . FEBS Lett . 428 (3): 171–6. doi : 10.1016 / S0014-5793 (98) 00523-7 . PMID  9654129 .
• Fosang AJ, Last K, Fujii Y, Seiki M, Okada Y (1998). "MMP de tipo membrana 1 (MMP-14) se escinde en tres sitios en el dominio interglobular agrecano" . FEBS Lett . 430 (3): 186–90. doi : 10.1016 / S0014-5793 (98) 00667-X . PMID  9688535 .
• "Agrecano" . Centro de aprendizaje . Compañía Sigma-Aldrich . Consultado el 24 de octubre de 2011 .

Enlaces externos

• Aggrecan en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
• Ubicación del genoma humano ACAN y página de detalles del gen ACAN en UCSC Genome Browser .
• Descripción general de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : P16112 (proteína del núcleo del agregado humano) en el PDBe-KB .
• Descripción general de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : P07897 (proteína del núcleo de agregación de rata) en el PDBe-KB .