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Alfa-actinina-3

La alfa-actinina-3 , también conocida como isoforma 3 de la alfa-actinina del músculo esquelético o proteína de entrecruzamiento de la actina F , es una proteína que en los huma...

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La alfa-actinina-3 , también conocida como isoforma 3 de la alfa-actinina del músculo esquelético o proteína de entrecruzamiento de la actina F , es una proteína que en los humanos está codificada por el gen ACTN3 (denominado gen del velocista, gen de la velocidad o gen del atleta) ubicado en el cromosoma 11. Todas las personas tienen dos copias (alelos) de este gen. [ 5 ] [ 6 ]

La alfa-actinina es una proteína de unión a la actina con múltiples funciones en diferentes tipos celulares. La expresión de este gen se limita al músculo esquelético. Se localiza en el disco Z y cuerpos densos análogos, donde ayuda a anclar los filamentos de actina miofibrilar. [ 7 ]

Fibras musculares de contracción rápida versus fibras musculares de contracción lenta

El músculo esquelético está compuesto por células cilíndricas largas llamadas fibras musculares. Existen dos tipos de fibras musculares: de contracción lenta (tipo I) y de contracción rápida (tipo II). Las fibras de contracción lenta son más eficientes en el uso del oxígeno para generar energía, mientras que las de contracción rápida son menos eficientes. Sin embargo, las fibras de contracción rápida se activan más rápidamente, lo que les permite generar más potencia que las fibras de contracción lenta (tipo I). Las fibras de contracción rápida y las de contracción lenta también se denominan fibras musculares blancas y rojas, respectivamente. La proteína alfa-actinina-3 se encuentra en las fibras musculares de tipo II.

Alelos

Se ha identificado un alelo (rs1815739; 577X) en el gen ACTN3 que produce una deficiencia de alfa-actinina-3 en los individuos. [ 8 ] [ 9 ] El genotipo homocigoto X (ACTN3 577XX) es causado por una transición de C a T en el exón 16 del gen ACTN3 , que causa una transformación de una base de arginina (R) a un codón de parada prematuro (X) que resulta en la mutación rs1815739 que causa la ausencia de producción de la proteína alfa-actinina 3 en las fibras musculares. [ 10 ] El polimorfismo 577XX causa la ausencia de producción de la proteína alfa-actinina 3, que es esencial en las fibras musculares de contracción rápida. [ 10 ]

Se ha especulado que las variaciones en este gen evolucionaron para adaptarse a los requerimientos de gasto energético de las personas en diversas partes del mundo. [ 8 ] : 155–156 Más del 75% de las personas tienen una o dos copias de ACTN3 577R y tienen alfa-actinina-3. Los individuos homocigotos (ACTN3 577XX) no tienen alfa-actinina-3 (16%-20% de la población), [ 11 ] [ 12 ] pero tienen un alto nivel de alfa-actinina-2 .

atletas

Existe una asociación entre el polimorfismo ACTN3 R577X y el rendimiento en sprint y levantamiento de pesas a nivel de élite (las variantes RR y RX son mejores), y parece estar asociada con la recuperación del ejercicio y un menor riesgo de lesiones. [ 10 ] Parece que el genotipo XX está asociado con mayores niveles de daño muscular y un tiempo de recuperación más prolongado. [ 10 ] [ 13 ]

Interacciones

Se ha demostrado que ACTN3 interactúa con la alfa-actinina-2. [ 14 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000248746 – Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000006457 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. ↑ "ACTN3 - Alfa-actinina-3 - Homo sapiens (Humano) - Gen y proteína ACTN3" . www.uniprot.org . Consultado el 22 de abril de 2022 .
  6. ↑ Beggs AH, Byers TJ, Knoll JH, Boyce FM, Bruns GA, Kunkel LM (mayo de 1992). "Clonación y caracterización de dos genes de alfa-actinina del músculo esquelético humano ubicados en los cromosomas 1 y 11" . The Journal of Biological Chemistry . 267 (13): 9281–9288 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)50420-3 . PMID 1339456 . 
  7. ↑ "Entrez Gene: ACTN3 actinina, alfa 3" .
  8. 1 2 Epstein D (2013). El gen deportivo: La ciencia del rendimiento atlético extraordinario . Penguin. ISBN 978-1-101-62263-6.
  9. ↑ North KN, Yang N, Wattanasirichaigoon D, Mills M, Easteal S, Beggs AH (abril de 1999). "Una mutación sin sentido común produce deficiencia de alfa-actinina-3 en la población general". Nature Genetics . 21 (4): 353– 354. doi : 10.1038/7675 . PMID 10192379. S2CID 19882092 .  
  10. 1 2 3 4 Pickering C, Kiely J (2017). " ACTN3: Más que un simple gen para la velocidad" . Frontiers in Physiology . 8 : 1080. doi : 10.3389/fphys.2017.01080 . PMC 5741991. PMID 29326606 .  
  11. ^ Hogarth MW, Houweling PJ, Thomas KC, Gordish-Dressman H, Bello L, Pegoraro E, et al. (Enero de 2017). "Evidencia de ACTN3 como modificador genético de la distrofia muscular de Duchenne" . Comunicaciones de la naturaleza . 8 (1) 14143. Código Bib : 2017NatCo...814143H . doi : 10.1038/ncomms14143 . PMC 5290331 . PMID 28139640 .   
  12. ↑ Seto JT, Lek M, Quinlan KG, Houweling PJ, Zheng XF, Garton F, et al. (agosto de 2011). "La deficiencia de α-actinina-3 se asocia con una mayor susceptibilidad al daño inducido por la contracción y a la remodelación del músculo esquelético" . Human Molecular Genetics . 20 (15): 2914– 2927. doi : 10.1093/hmg/ddr196 . PMID 21536590. Consultado el 15 de febrero de 2022 .  
  13. ↑ Zouhal H, Coso JD, Jayavel A, Tourny C, Ravé G, Jebabli N, et al. (mayo de 2023). "Asociación entre el genotipo ACTN3 R577X y el riesgo de lesiones sin contacto en atletas entrenados: una revisión sistemática" . Journal of Sport and Health Science . 12 (3): 359– 368. doi : 10.1016 / j.jshs.2021.07.003 . PMC 10199131. PMID 34284153 .   
  14. ↑ Chan Y, Tong HQ, Beggs AH, Kunkel LM (julio de 1998). "Las isoformas alfa-actinina-2 y -3 específicas del músculo esquelético humano forman homodímeros y heterodímeros in vitro e in vivo". Biochemical and Biophysical Research Communications . 248 (1): 134– 139. Bibcode : 1998BBRC..248..134C . doi : 10.1006/bbrc.1998.8920 . PMID 9675099 . 

Lecturas adicionales

  • MacArthur DG, North KN (julio de 2004). "¿Un gen para la velocidad? La evolución y función de la alfa-actinina-3". BioEssays . 26 (7): 786– 795. doi : 10.1002/bies.20061 . PMID 15221860. S2CID 19761762 .  
  • Beggs AH, Byers TJ, Knoll JH, Boyce FM, Bruns GA, Kunkel LM (mayo de 1992). "Clonación y caracterización de dos genes de alfa-actinina del músculo esquelético humano ubicados en los cromosomas 1 y 11" . The Journal of Biological Chemistry . 267 (13): 9281– 9288. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50420-3 . PMID 1339456 . 
  • Yürüker B, Niggli V (febrero de 1992). "Alfa-actinina y vinculina en neutrófilos humanos: reorganización durante la adhesión y relación con la red de actina". Journal of Cell Science . 101. 101 (Pt 2) (2): 403–414 . doi : 10.1242/jcs.101.2.403 . PMID 1629252 . 
  • Pavalko FM, LaRoche SM (octubre de 1993). "La activación de los neutrófilos humanos induce una interacción entre la subunidad beta 2 de la integrina (CD18) y la proteína de unión a la actina alfa-actinina" . Journal of Immunology . 151 (7). Baltimore, Md.: 3795–3807 . doi : 10.4049/jimmunol.151.7.3795 . PMID 8104223 . 
  • Chan Y, Tong HQ, Beggs AH, Kunkel LM (julio de 1998). "Las isoformas alfa-actinina-2 y -3 específicas del músculo esquelético humano forman homodímeros y heterodímeros in vitro e in vivo". Biochemical and Biophysical Research Communications . 248 (1): 134– 139. Bibcode : 1998BBRC..248..134C . doi : 10.1006/bbrc.1998.8920 . PMID 9675099 . 
  • North KN, Yang N, Wattanasirichaigoon D, Mills M, Easteal S, Beggs AH (abril de 1999). "Una mutación sin sentido común produce deficiencia de alfa-actinina-3 en la población general". Nature Genetics . 21 (4): 353– 354. doi : 10.1038/7675 . PMID 10192379. S2CID 19882092 .  
  • Nikolopoulos SN, Spengler BA, Kisselbach K, Evans AE, Biedler JL, Ross RA (enero de 2000). "La proteína alfa-actinina humana no muscular codificada por el gen ACTN4 suprime la tumorigenicidad de las células de neuroblastoma humano". Oncogene . 19 ( 3): 380– 386. doi : 10.1038/sj.onc.1203310 . PMID 10656685. S2CID 22989834 .  
  • Takada F, Vander Woude DL, Tong HQ, Thompson TG, Watkins SC, Kunkel LM, et  al. (febrero de 2001). "Miozenina: una proteína de unión a alfa-actinina y gamma-filamina de las líneas Z del músculo esquelético" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 98 (4): 1595– 1600. doi : 10.1073/pnas.041609698 . PMC 29302. PMID 11171996 .  
  • Bang ML, Mudry RE, McElhinny AS, Trombitás K, Geach AJ, Yamasaki R, et  al. (abril de 2001). "Miopaladina, una nueva proteína sarcomérica de 145 kilodaltons con múltiples funciones en los ensamblajes de proteínas del disco Z y la banda I" . The Journal of Cell Biology . 153 (2): 413– 427. doi : 10.1083/jcb.153.2.413 . PMC 2169455. PMID 11309420 .  
  • Mills M, Yang N, Weinberger R, Vander Woude DL, Beggs AH, Easteal S, et  al. (junio de 2001). "Expresión diferencial de las proteínas de unión a actina, alfa-actinina-2 y -3, en diferentes especies: implicaciones para la evolución de la redundancia funcional". Human Molecular Genetics . 10 (13): 1335– 1346. doi : 10.1093/hmg/10.13.1335 . PMID 11440986 . 
  • Burgueño J, Blake DJ, Benson MA, Tinsley CL, Esapa CT, Canela EI, et  al. (septiembre de 2003). "El receptor de adenosina A2A interactúa con la proteína de unión a actina alfa-actinina" . The Journal of Biological Chemistry . 278 (39): 37545– 37552. doi : 10.1074/jbc.M302809200 . hdl : 2445/122310 . PMID 12837758 . 
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  • Franzot G, Sjöblom B, Gautel M, Djinović Carugo K (abril de 2005). "La estructura cristalina del dominio de unión a actina de la alfa-actinina en su conformación cerrada: perspectiva estructural sobre la regulación de la alfa-actinina por fosfolípidos". Journal of Molecular Biology . 348 (1): 151– 165. doi : 10.1016/j.jmb.2005.01.002 . PMID 15808860 . 
  • Clarkson PM, Hoffman EP, Zambraski E, Gordish-Dressman H, Kearns A, Hubal M, et  al. (agosto de 2005). "Asociaciones de los genotipos ACTN3 y MLCK con el daño muscular por esfuerzo". Journal of Applied Physiology . 99 (2). Bethesda, Md.: 564– 569. doi : 10.1152/japplphysiol.00130.2005 . PMID 15817725 . 
  • Asanuma K, Kim K, Oh J, Giardino L, Chabanis S, Faul C, et  al. (mayo de 2005). "La sinaptopodina regula la actividad de agrupamiento de actina de la alfa-actinina de manera específica para cada isoforma" . The Journal of Clinical Investigation . 115 (5): 1188– 1198. doi : 10.1172/JCI23371 . PMC 1070637. PMID 15841212 .  
  • Niemi AK, Majamaa K (agosto de 2005). "ADN mitocondrial y genotipos ACTN3 en atletas finlandeses de élite de resistencia y velocidad" . European Journal of Human Genetics . 13 (8): 965– 969. doi : 10.1038/sj.ejhg.5201438 . PMID 15886711 . 
  • Triplett JW, Pavalko FM (noviembre de 2006). "La interrupción de las interacciones alfa-actinina-integrina en las adhesiones focales hace que los osteoblastos sean susceptibles a la apoptosis". American Journal of Physiology. Cell Physiology . 291 (5): C909– C921. doi : 10.1152/ajpcell.00113.2006 . PMID 16807302. S2CID 21854341 .  
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