Actina, citoplasmática 2

La actina citoplasmática 2 , o gamma-actina, es una proteína codificada en humanos por el gen ACTG1 . ^{[ 5 ]} La gamma-actina se expresa ampliamente en el citoesqueleto celular de muchos tejidos; en las células musculares estriadas adultas , se localiza en los discos Z y las estructuras costaméricas , responsables de la transducción y transmisión de fuerza en las células musculares. Las mutaciones en ACTG1 se han asociado con la pérdida auditiva no sindrómica y el síndrome de Baraitser-Winter, así como con la susceptibilidad de los pacientes adolescentes a la toxicidad de la vincristina .

La gamma-actina humana tiene un peso molecular de 41,8 kDa y una longitud de 375 aminoácidos . ^{[ 6 ]} Las actinas son proteínas altamente conservadas que participan en diversos tipos de motilidad celular y en el mantenimiento del citoesqueleto. En vertebrados , se han identificado tres grupos principales de parálogos de actina : alfa, beta y gamma. ^{[ 7 ]}

Las actinas alfa se encuentran en los tejidos musculares 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 costaméricas , o puntos transversales de adhesión célula-célula que discurren perpendiculares al eje longitudinal de los miocitos . ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

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. ^{[ 11 ]} Los dos componentes citoesqueléticos primarios de los costámeros son los filamentos intermedios de desmina y los microfilamentos de gamma-actina. ^{[ 12 ]} Se ha demostrado que la interacción de la gamma-actina con otra proteína costamérica, la distrofina, es fundamental para que los costámeros formen enlaces mecánicamente fuertes entre el citoesqueleto y la membrana del sarcolema . ^{[ 13 ] [ 14 ]} Estudios adicionales han demostrado que la gamma-actina colocaliza con la alfa-actinina y la gamma-actina marcada con GFP se localiza en los discos Z , mientras que la alfa-actina marcada con GFP se localiza en los extremos puntiagudos de los filamentos delgados , lo que indica que la gamma-actina se localiza específicamente en los discos Z en las células del músculo estriado . ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

Durante el desarrollo de los miocitos , se cree que la actina gamma desempeña un papel en la organización y el ensamblaje de los sarcómeros en desarrollo , evidenciado en parte por su temprana colocalización con la alfa-actinina . ^{[ 18 ]} La actina gamma es finalmente reemplazada por isoformas de alfa-actina sarcomérica , ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} con bajos niveles de actina gamma que persisten en los miocitos adultos y que se asocian con los dominios del disco Z y del costámero . ^{[ 15 ] [ 22 ] [ 23 ]}

Los estudios que emplean transgénesis han aportado información sobre la función de la gamma-actina en el músculo. En un modelo de ratón con eliminación específica de gamma-actina en el músculo esquelético , estos animales no mostraron anomalías detectables en el desarrollo; sin embargo, los ratones modificados genéticamente mostraron debilidad muscular y necrosis de las fibras , junto con una disminución de la fuerza de contracción isométrica , alteraciones en las conexiones intrafibrilares e interfibrilares entre los miocitos y miopatía . ^{[ 24 ]}

Se identificó una mutación autosómica dominante en ACTG1 en el locus DFNA20/26 en 17q25-qter en pacientes con pérdida auditiva. Se identificó una mutación Thr 278 Ile en la hélice 9 de la proteína gamma-actina , que se predice que altera la estructura de la proteína . Este estudio identificó la primera mutación causante de enfermedad en la gamma-actina y subraya la importancia de la gamma-actina como elemento estructural de las células ciliadas del oído interno. ^{[ 25 ]} Desde entonces, otras mutaciones de ACTG1 se han relacionado con la pérdida auditiva no sindrómica , incluida Met 305 Thr . ^{[ 26 ]}

También se ha identificado una mutación de cambio de sentido en ACTG1 en Ser 155 Phe en pacientes con síndrome de Baraitser-Winter , que es un trastorno del desarrollo caracterizado por ptosis congénita , cejas excesivamente arqueadas, hipertelorismo , colobomas oculares , lisencefalia , baja estatura, convulsiones y pérdida de audición. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

También se identificó la expresión diferencial del ARNm de ACTG1 en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica esporádica , una enfermedad devastadora de causa desconocida, mediante un enfoque bioinformático sofisticado que emplea métodos BaFL de oligonucleótidos largos de Affymetrix . ^{[ 29 ]}

Los polimorfismos de un solo nucleótido en ACTG1 se han asociado con la toxicidad de la vincristina , que forma parte del régimen de tratamiento estándar para la leucemia linfoblástica aguda infantil . La neurotoxicidad fue más frecuente en pacientes portadores de la mutación ACTG1 Gly 310 Ala , lo que sugiere que esto podría influir en los resultados del tratamiento con vincristina . ^{[ 30 ]}

Se ha demostrado que ACTG1 interactúa con:

• CAP1 , ^{[ 31 ]}
• DMD , ^{[ 13 ]}
• TMSB4X , ^{[ 32 ] [ 33 ]} y
• Plectina . ^{[ 34 ]}

• Actina

• Human ACTG1 genome location and ACTG1 gene details page in the UCSC Genome Browser.