Semaforinas son una clase de secretadas y de membrana proteínas que se identificaron originalmente como axonal cono de crecimiento moléculas de orientación. Actúan principalmente como señales inhibidoras de corto alcance y señalizan a través de complejos de receptores multiméricos . [1] [2] Las semaforinas suelen ser señales para desviar axones de regiones inapropiadas, especialmente importantes en el desarrollo del sistema neural . La clase principal de proteínas que actúan como sus receptores se denominan plexinas , con neuropilinas como sus correceptores en muchos casos. Los principales receptores de las semaforinas son las plexinas, que han establecido funciones en la regulación de las GTPasas de la familia Rho.. Un trabajo reciente muestra que las plexinas también pueden influir en R-Ras , que, a su vez, puede regular las integrinas. Tal regulación es probablemente una característica común de la señalización de semaforina y contribuye sustancialmente a nuestra comprensión de la biología de la semaforina.
Semaforina | |
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Identificadores | |
Símbolo | Semaforina |
InterPro | IPR027231 |
Membranome | 71 |
Cada semaforina se caracteriza por la expresión de una región específica de aproximadamente 500 aminoácidos llamada dominio sema .
Las semforinas recibieron su nombre de la palabra inglesa Semaphore , que se originó del griego, que significa portador de signos .
Clases
Las Semaforinas se agrupan en ocho clases principales basadas en análisis de estructura y árbol filogenético . [3] Los primeros siete están ordenados por número, desde la clase 1 hasta la clase 7. El octavo grupo es la clase V, donde V significa virus . Las clases 1 y 2 se encuentran solo en invertebrados, mientras que las clases 3, 4, 6 y 7 se encuentran solo en vertebrados. La clase 5 se encuentra tanto en vertebrados como en invertebrados, y la clase V es específica de los virus.
Las clases 1 y 6 se consideran homólogas entre sí; cada una de ellas está unida a membranas en invertebrados y vertebrados, respectivamente. Lo mismo se aplica a las clases 2 y 3; ambas son proteínas secretadas específicas de sus respectivos taxones .
Cada clase de semaforina tiene muchos subgrupos de moléculas diferentes que comparten características similares. Por ejemplo, las semaforinas de clase 3 van desde SEMA3A hasta SEMA3G.
En los humanos, los genes son:
Receptores de semaforina
Las diferentes semaforinas utilizan diferentes tipos de receptores:
- La mayoría de las semaforinas utilizan receptores del grupo de proteínas conocidas como plexinas .
- Las semaforinas de clase 3 emiten señales a través de heterocomplejos de neuropilinas , plexinas de clase A y moléculas de adhesión celular, y la composición de estos complejos probablemente proporciona especificidad para la unión y transducción de señales de diferentes semaforinas de clase 3. [4]
- Se cree que la semaforina de clase 7 usa integrinas como sus receptores.
Funciones
Las semaforinas son muy versátiles. Su descubrimiento se refirió a la guía de axones en las yemas de las extremidades de los saltamontes en 1992, pero desde entonces, se ha descubierto que las semaforinas tienen un papel en muchos procesos. No solo guían a los axones en el desarrollo, sino que también tienen un papel importante en la función inmunológica (clases 4, 6 y 7) y el desarrollo de los huesos. Las semaforinas de clase 3 son una de las clases de semaforinas más versátiles, en las que Sema3a es la más estudiada.
Durante el desarrollo, las semaforinas y sus receptores pueden estar involucrados en la clasificación de grupos de neuronas motoras y la modulación de la búsqueda de caminos para axones aferentes y eferentes desde y hacia estos grupos. [5] Por ejemplo, Sema3a repele los axones de los ganglios de la raíz dorsal, nervios faciales, nervios vagales, olfatorio-sensoriales, nervios corticales, nervios hipocampales y nervios cerebelosos.
Las semaforinas de clase 3 tienen una función importante después de lesiones traumáticas del sistema nervioso central , como una lesión de la médula espinal . Regulan las células neuronales y no neuronales asociadas con la lesión traumática debido a su presencia en el tejido cicatricial. Las semaforinas de clase 3 modulan el recrecimiento axonal , la revascularización , la remielinización y la respuesta inmune después de un traumatismo del sistema nervioso central. [6]
Notas
- ^ Kong Y, Janssen BJ, Malinauskas T, Vangoor VR, Coles CH, Kaufmann R, Ni T, Gilbert RJ, Padilla-Parra S, Pasterkamp RJ, Jones EY (2016). "Base estructural para la activación y regulación de Plexin" . Neurona . 91 (8): 1–13. doi : 10.1016 / j.neuron.2016.06.018 . PMC 4980550 . PMID 27397516 .
- ^ Janssen BJ, Malinauskas T, Weir GA, Cader MZ, Siebold C, Jones EY (2012). "Las neuropilinas bloquean las semaforinas secretadas en plexinas en un complejo de señalización ternario" . Naturaleza Biología Molecular y Estructural . 19 (12): 1293-1299. doi : 10.1038 / nsmb.2416 . PMC 3590443 . PMID 23104057 .
- ^ Comité de Nomenclatura de Semaforina (mayo de 1999). "Nomenclatura unificada para las semaforinas / colapsinas" . Celular . 97 (5): 551–2. doi : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80766-7 . PMID 10367884 .
- ^ Sharma A, Verhaagen J, Harvey AR (julio de 2012). "Complejos de receptores para cada una de las Semaforinas de Clase 3" . Fronteras en neurociencia celular . 6 : 28. doi : 10.3389 / fncel.2012.00028 . PMC 3389612 . PMID 22783168 .
- ^ Cohen S, Funkelstein L, Livet J, Rougon G, Henderson CE, Castellani V, Mann F (abril de 2005). "Un código de semaforina define subpoblaciones de neuronas motoras espinales durante el desarrollo del ratón". La Revista Europea de Neurociencia . 21 (7): 1767–76. doi : 10.1111 / j.1460-9568.2005.04021.x . PMID 15869472 .
- ^ Mecollari V, Nieuwenhuis B, Verhaagen J (2014). "Una perspectiva sobre el papel de la señalización de semaforina de clase III en el trauma del sistema nervioso central" . Fronteras en neurociencia celular . 8 : 328. doi : 10.3389 / fncel.2014.00328 . PMC 4209881 . PMID 25386118 .
enlaces externos
- Semaforinas en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .