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Colágeno, tipo XI, alfa 2

La cadena alfa-2(XI) del colágeno es una proteína que en los humanos está codificada por el gen COL11A2 . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] El gen COL11A2 produce un componente de este tipo de ...

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La cadena alfa-2(XI) del colágeno es una proteína que en los humanos está codificada por el gen COL11A2 . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

El gen COL11A2 produce un componente de este tipo de colágeno , denominado cadena pro-alfa2(XI). El colágeno tipo XI aporta estructura y resistencia a los tejidos que sostienen los músculos , las articulaciones , los órganos y la piel (el tejido conectivo ). Normalmente, el colágeno tipo XI se encuentra en el cartílago , así como en el líquido que llena el globo ocular , el oído interno y la porción central de los discos intervertebrales ( núcleo pulposo ). El colágeno tipo XI también contribuye a mantener el espaciado y el diámetro de las fibrillas de colágeno tipo II. El colágeno tipo II es un componente importante del ojo y del tejido cartilaginoso maduro. El tamaño y la disposición de las fibrillas de colágeno tipo II son esenciales para la estructura normal de estos tejidos.

La cadena pro-alfa2(XI) se combina con las cadenas de colágeno pro-alfa1(XI) y pro-alfa1(II) para formar una molécula de procolágeno. Estas moléculas de procolágeno, de triple cadena y estructura similar a una cuerda, deben ser procesadas por enzimas celulares. Una vez procesadas, estas moléculas de procolágeno abandonan la célula y se organizan en fibrillas largas y delgadas que se entrecruzan en los espacios que rodean las células. Estos entrecruzamientos dan lugar a la formación de fibras de colágeno tipo XI maduras y muy resistentes.

El gen COL11A2 está ubicado en el brazo corto (p) del cromosoma 6 en la posición 21.3, desde el par de bases 33,238,446 hasta el par de bases 33,268,222.

Función

Este gen codifica una de las dos cadenas alfa del colágeno tipo XI , un colágeno fibrilar menor. Se localiza en el cromosoma 6, muy cerca pero separado del gen del receptor beta del retinoide X. El colágeno tipo XI es un heterotrímero, pero la tercera cadena alfa es una cadena alfa 1 tipo II modificada postraduccionalmente. El procesamiento proteolítico de esta cadena tipo XI produce PARP, una proteína rica en prolina/arginina que constituye un dominio amino terminal. Las mutaciones en este gen se asocian con el síndrome de Stickler tipo III , la displasia otospondilomegaepifisaria (síndrome OSMED), el síndrome de Weissenbacher-Zweymuller y la sordera neurosensorial autosómica dominante no sindrómica. Se han identificado tres variantes de transcripción que codifican diferentes isoformas para este gen. [ 7 ]

Importancia clínica

Sordera no sindrómica

Se ha demostrado que las mutaciones en el gen COL11A2 causan pérdida auditiva sin otros signos ni síntomas ( sordera autosómica dominante no sindrómica) en dos familias numerosas. Una familia presenta una mutación que sustituye el aminoácido cisteína (un componente básico de las proteínas) por el aminoácido arginina en la posición 549 (Arg549Cys) de la cadena alfa 2 del colágeno tipo XI. Una segunda familia presenta una mutación que sustituye el aminoácido ácido glutámico por el aminoácido glicina en la posición 323 (Gly323Glu) de esta proteína. Estas mutaciones impiden el ensamblaje normal del colágeno tipo XI. El colágeno tipo XI desempeña un papel importante en la estructura y función del oído interno. Cuando las mutaciones en el gen COL11A2 afectan la estructura de las fibrillas de colágeno, puede producirse pérdida auditiva.

displasia otospondilomegaepifisaria

Aproximadamente diez mutaciones identificadas en el gen COL11A2 son responsables de la displasia otospondilomegaepifisaria (OSMED). La mayoría de estas mutaciones provocan una ausencia total de cadenas pro-alfa2(XI), lo que conlleva una pérdida de función del colágeno tipo XI. Algunas mutaciones afectan la producción de la cadena pro-alfa2(XI) e interrumpen el ensamblaje normal del colágeno. Dado que este tipo de colágeno es un componente importante del cartílago y otros tejidos conectivos, estas mutaciones dan lugar a los signos y síntomas característicos de la OSMED.

síndrome de Stickler

Síndrome de Stickler (COL11A2): El síndrome de Stickler es un trastorno que causa problemas en el desarrollo esquelético, la visión y la audición. Las mutaciones en el gen COL11A2 causan una forma de Stickler en la que la visión no se ve afectada. Estas mutaciones provocan una producción anormal de la cadena pro-alfa2(XI), que forma parte del colágeno tipo XI. Como resultado, el colágeno tipo XI se ve afectado y no puede funcionar correctamente, lo que causa los problemas esqueléticos y auditivos característicos del síndrome de Stickler. Sin embargo, la cadena pro-alfa2(XI) no se produce en los ojos. En su lugar, otro tipo de cadena de colágeno reemplaza a la pro-alfa2(XI) para formar el colágeno tipo XI en el humor vítreo. Por lo tanto, las mutaciones en COL11A2 no afectan la visión.

Síndrome de Weissenbacher-Zweymüller

Al menos una mutación identificada en el gen COL11A2 es responsable del síndrome de Weissenbacher-Zweymüller . Esta mutación provoca la sustitución del aminoácido glicina por el aminoácido ácido glutámico en la posición 955 de la cadena alfa 2 del colágeno tipo XI (Gly955Glu). Esta mutación impide el correcto ensamblaje de las moléculas de colágeno, lo que altera la estructura del colágeno tipo XI. Estos cambios dan lugar a los signos y síntomas característicos del síndrome de Weissenbacher-Zweymüller.

vasculitis

Un estudio de asociación de genoma completo ha demostrado una relación entre la vasculitis asociada a ANCA y los SNP del gen COL11A2. Se propone que esta asociación podría deberse a un desequilibrio de ligamiento entre un SNP del locus HLA-DP y los SNP del gen COL11A2. Esta hipótesis se plantea dado que se ha observado que el SNP de la molécula HLA está fuertemente asociado con estas enfermedades, con evidencia de una asociación genética única.

Referencias

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  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000024330 – Ensembl , mayo de 2017
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  5. ↑ Vuristo MM, Pihlajamaa T, Vandenberg P, Prockop DJ, Ala-Kokko L (septiembre de 1995). "La estructura del gen COL11A2 humano indica que el gen no ha evolucionado con los genes de los principales colágenos fibrilares" . The Journal of Biological Chemistry . 270 (39): 22873–81 . doi : 10.1074/jbc.270.39.22873 . PMID 7559422 . 
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  7. 1 2 "Entrez Gene: COL11A2 colágeno, tipo XI, alfa 2" .

Lecturas adicionales

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