La internexina , alfa-internexina , es un filamento intermedio de clase IV de aproximadamente 66 KDa . La proteína se purificó originalmente a partir del nervio óptico y la médula espinal de rata. [1] La proteína se copurifica con otras subunidades de neurofilamentos , como se descubrió originalmente; sin embargo, en algunas neuronas maduras puede ser el único neurofilamento expresado. La proteína está presente en los neuroblastos en desarrollo y en el sistema nervioso central de los adultos. La proteína es un componente principal de la red de filamentos intermedios en pequeñas interneuronas y células granulares cerebelosas, donde está presente en las fibras paralelas.
Proteína de filamento intermedio neuronal internexina, alfa | ||||||
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Identificadores | ||||||
Símbolo | EN UN | |||||
Alt. simbolos | NEF5 | |||||
Gen NCBI | 9118 | |||||
HGNC | 6057 | |||||
OMIM | 605338 | |||||
RefSeq | NM_032727 | |||||
UniProt | Q16352 | |||||
Otros datos | ||||||
Lugar | Chr. 10 q24 | |||||
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Estructura
La alfa-internexina tiene un dominio de barra central homólogo de aproximadamente 310 residuos de aminoácidos que forman una región de hélice alfa altamente conservada . El dominio de varilla central es responsable de la estructura de la bobina enrollada y está flanqueado por una región de cabeza amino terminal y una cola carboxi terminal . [2] Este dominio de barra también está involucrado en la estructura de ensamblaje de filamentos de 10 nm. Las regiones de la cabeza y la cola contienen segmentos que son altamente homólogos a la estructura de NF-M. [1] La región de la cabeza es muy básica y contiene muchos polímeros de serina y treonina , mientras que la región de la cola tiene distintos motivos de secuencia, como una región rica en glutamato. [3] El dominio alfa está compuesto por repeticiones de heptada de residuos hidrófobos que ayudan a la formación de una estructura en espiral . [3] La estructura de la alfa-internexina está altamente conservada entre ratas, ratones y humanos. [1]
La alfa-internexina puede formar homopolímeros , a diferencia del heteropolímero que forman los neurofilamentos . Esta formación sugiere que la α-internexina y los tres neurofilamentos forman sistemas de filamentos separados. [4] La alfa-internexina no solo puede formar homopolímeros, sino que también forma una red de filamentos extendidos en ausencia de otras proteínas de filamento intermedio y se ensambla conjuntamente de manera eficiente con cualquier subunidad de tipo IV o tipo III, in vitro. [1] En Ching et al., Se propone un modelo del ensamblaje de filamentos intermedios. Este modelo incluye los siguientes pasos:
- Paso 1 : en el primer paso del ensamblaje de IF, dos cadenas de polipéptidos de filamentos intermedios paralelos no escalonados forman un dímero a través de sus dominios de barra a -helicoidales ; estos dímeros pueden ser homodímeros o heterodímeros .
- Paso 2 : los dímeros pueden asociarse lateralmente para formar tetrámeros no escalonados antiparalelos o tetrámeros escalonados antiparalelos.
- Paso 3 : los dímeros también pueden asociarse longitudinalmente con una superposición corta de la cabeza a la cola de los dominios de los bastones a-helicoidales.
- Paso 4 : estas asociaciones laterales y longitudinales conducen a la formación de protofibrillas (octámeros) y finalmente filamentos intermedios de 10 nm. [5]
La estrecha conexión entre las proteínas del triplete de neurofilamentos y la α-internexina es bastante obvia. La α-internexina es funcionalmente interdependiente con las proteínas del triplete de neurofilamentos. [4] Si uno elimina genéticamente NF-M y / o NF-H en ratones, el transporte y la presencia, en los axones del Sistema Nervioso Central, de α-internexina se reducirá drásticamente. No solo son funcionalmente similares, las tasas de renovación también son similares entre las cuatro proteínas. [4]
Función y expresión
Se expresa en el desarrollo temprano en el neuroblasto junto con α-internexina y periferina . A medida que continúa el desarrollo hacia las neuronas, las proteínas triplete de neurofilamentos (NF-L: neurofilamento de masa molecular baja , NF-M: neurofilamento de masa molecular media y NF-H: neurofilamento de masa molecular alta) se expresan en orden creciente de masa molecular como expresión de α-internexina. disminuye. [3] En la fase de desarrollo de los neuroblastos , la α-internexina se encuentra en los neuroblastos derivados del tubo neural y de la cresta neural.
En las células adultas , la α-internexina se expresa abundantemente en el sistema nervioso central , en el citoplasma de las neuronas, junto con las proteínas del triplete de neurofilamentos. Se expresan en una relación estequiométrica relativamente fija con respecto a los neurofilamentos. [4]
La alfa-internexina es un filamento del cerebro y del sistema nervioso central que participa en el desarrollo neuronal y se ha sugerido que desempeña un papel en el crecimiento axonal . La gefiltina y la xefiltina, homólogos de la α-internexina en el pez cebra y Xenopus laevis , respectivamente, se expresan en gran medida durante el crecimiento de la retina y la regeneración del axón óptico y, por lo tanto, han contribuido a la especulación de que la α-internexina y la excrecencia axonal pueden estar conectadas. [1] Con esta especulación, se han realizado estudios para desarrollar un puente más fuerte entre los dos. A través de estudios de knockout con ratones, la inhibición de α-internexina no tuvo un efecto visible sobre el desarrollo del sistema nervioso, lo que sugiere que la excrecencia axonal no se ve afectada por α-internexina, sin embargo, el estudio de knockout no pudo descartar diferencias sutiles que la proteína puede tener. causado. [4] No solo se ha relacionado la α-internexina con la excrecencia axonal, sino que también puede regular la estabilidad axonal o el diámetro a través de cambios en los filamentos y su composición de subunidades . [1] Además, la internexina podría estar involucrada en el mantenimiento o la formación de espinas dendríticas. [4] Ha habido muchas implicaciones en cuanto a la función de la α-internexina, pero actualmente no existe evidencia concreta para apoyar o negar completamente estas especulaciones.
Asociaciones de enfermedades
La α-internexina también se ha implicado en varias enfermedades degenerativas tales como enfermedad de Alzheimer , esclerosis lateral amiotrófica , demencia con cuerpos de Lewy , enfermedad de Parkinson , neuropatías , paraparesia espástica tropical y mielopatía asociada a HTLV-1. En la mielopatía por HTLV-1, Tax, transactivador expresado por HTLV-1, interactúa con α-internexina en cultivo celular, lo que resulta en una reducción drástica de la transcactivación de Tax y la formación de filamentos intermedios.
Ver también
- Neurofilamentos
- De filamentos intermedios
Referencias
- ^ a b c d e f Levavasseur F, Zhu Q y JP Julien. No se requiere alfa-internexina para el desarrollo del sistema nervioso y para el crecimiento radial de los axones. Investigación del cerebro molecular. 69: 104-112. (1999).
- ^ Lariviere, R. y JP Julien. Funciones de los filamentos intermedios en el desarrollo neuronal y la enfermedad. Revista de neurobiología. 58 (1): 131-48. (2004).
- ^ a b c Catálogo n.º CPCA-a-Int: Anticuerpo policlonal de pollo frente a alfa-internexina. EnCor Biotechnology Inc. 2011.
- ^ a b c d e f Duprey, P y D. Paulin. ¿Qué se puede aprender de la regulación de genes de filamentos intermedios en el embrión de ratón? Revista Internacional de Biología del Desarrollo. 39: 443-457. (1995).
- ^ Ching G y R. Liem. Análisis de las funciones de los dominios de la cabeza de las proteínas de filamento intermedio neuronal de rata tipo IV en el ensamblaje de filamentos utilizando proteínas quiméricas de dominio intercambiado. Revista de ciencia celular. 112: 2233-2240. (1999).
enlaces externos
- Interacciones de internexina alfa
- alfa-internexina en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .