Articulo de referencia

DAB1

El gen Disabled-1 ( Dab1 ) codifica un regulador clave de la señalización de Reelin . Reelin es una glicoproteína grande secretada por las neuronas del cerebro en desarrollo, pa...

El gen Disabled-1 ( Dab1 ) codifica un regulador clave de la señalización de Reelin . Reelin es una glicoproteína grande secretada por las neuronas del cerebro en desarrollo, particularmente las células de Cajal-Retzius . DAB1 actúa después de Reelin en una vía de señalización que controla el posicionamiento celular en el cerebro en desarrollo y durante la neurogénesis adulta . Se une a la parte intracelular del receptor de lipoproteína de muy baja densidad de Reelin ( VLDLR ) y al receptor de apoE tipo 2 ( ApoER2 ) y se fosforila en tirosina tras la unión de Reelin a las neuronas corticales. En ratones, las mutaciones de Dab1 y Reelin generan fenotipos idénticos . En humanos, las mutaciones de Reelin se asocian con malformaciones cerebrales y retraso mental . En ratones, la mutación de Dab1 produce el fenotipo de ratón scrambler .

Con una longitud genómica de 1,1 Mbp para una región codificante de 5,5 kb, DAB1 constituye un raro ejemplo de complejidad genómica, lo que dificultará la identificación de mutaciones humanas.

Función del gen

Las neuronas corticales se forman en regiones proliferativas especializadas en las profundidades del cerebro y migran más allá de las neuronas previamente formadas para alcanzar su capa correspondiente. La organización laminar de múltiples tipos neuronales en la corteza cerebral es necesaria para una función cognitiva normal . La mutación ' reeler ' del ratón causa patrones anormales de migración neuronal cortical, así como defectos adicionales en el desarrollo cerebeloso y el posicionamiento neuronal en otras regiones del cerebro. La reelina (RELN; 600514), producto del gen reeler, es una proteína extracelular secretada por las neuronas pioneras . Las mutaciones recesivas 'scrambler' y ' yotari ' del ratón exhiben un fenotipo idéntico al de reeler. Ware et al. (1997) determinaron que el fenotipo scrambler surge de mutaciones en Dab1, un gen del ratón relacionado con el gen 'disabled' (dab) de Drosophila. [ 4 ] Disabled-1 (Dab1) es una proteína adaptadora que es esencial para la transducción intracelular de la señalización de Reelin, que regula la migración y diferenciación de neuronas postmitóticas durante el desarrollo cerebral en vertebrados. La función de Dab1 depende de su fosforilación de tirosina por quinasas de la familia Src, especialmente Fyn. [ 5 ] Dab codifica una fosfoproteína que se une a quinasas de tirosina no receptoras y que ha sido implicada en el desarrollo neuronal en moscas. Sheldon et al. (1997) encontraron que el fenotipo yotari también resulta de una mutación en el gen Dab1. [ 6 ] Usando hibridación in situ en tejido cerebral de ratón embrionario de día 13.5 , demostraron que Dab1 se expresa en poblaciones neuronales expuestas a reelin. Los autores concluyeron que reelin y Dab1 funcionan como moléculas de señalización que regulan el posicionamiento celular en el cerebro en desarrollo. Howell et al. (1997) demostraron que la interrupción dirigida del gen Dab1 alteraba la estratificación neuronal en la corteza cerebral , el hipocampo y el cerebelo , causando un fenotipo similar al del reeler. [ 7 ]

La estratificación de las neuronas en la corteza cerebral y el cerebelo requiere RELN y DAB1. Mediante experimentos de disrupción dirigida en ratones, Trommsdorff et al. (1999) demostraron que dos receptores de la superficie celular, el receptor de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDLR; 192977) y el receptor de apolipoproteína E-2 ( ApoER2 ; 602600), también son necesarios. [ 8 ] Ambos receptores se unieron a Dab1 en sus colas citoplasmáticas y se expresaron en capas corticales y cerebelosas adyacentes a las capas que expresan Reln. La expresión de Dab1 se reguló positivamente en ratones knockout que carecían de los genes Vldlr y Apoer2. La inversión de las capas corticales, la ausencia de foliación cerebelosa y la migración de las células de Purkinje en estos animales imitaron con precisión el fenotipo de los ratones que carecían de Reln o Dab1. Estos hallazgos establecieron nuevas funciones de señalización para la familia de genes del receptor de LDL y sugirieron que VLDLR y APOER2 participan en la transmisión de la señal RELN extracelular a los procesos de señalización intracelular iniciados por DAB1.

En el ratón reeler, las neuronas telencefálicas (que se encuentran mal ubicadas tras la migración) expresan aproximadamente 10 veces más DAB1 que sus contrapartes de tipo silvestre. Se espera que este aumento en la expresión de una proteína que prácticamente funciona como un receptor ocurra cuando falta la señal específica para dicho receptor. [ 9 ]

Patología

Las mutaciones del gen DAB1 pueden causar ataxia espinocerebelosa tipo 37. El hecho de que las mutaciones del gen DAB1 también estén relacionadas con la enfermedad de Alzheimer (EA) se ha explicado por el papel hipotético de la señalización de la reelina en la EA. [ 10 ]

Variantes genéticas y fenotipos asociados en humanos

En un estudio realizado por el Dr. Scott Williamson de la Universidad de Cornell , se demostró que una versión más reciente del gen DAB1 era universal entre las personas de ascendencia china , pero no se encontró entre otras poblaciones del mundo. [ 11 ]

Referencias

  1. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000028519 Ensembl , mayo de 2017
  2. "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  3. "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  4. Ware M, Fox J, González J, Davis N, Lambert de Rouvroit C, Russo C, Chua S, Goffinet A, Walsh C (1997). " Empalme aberrante de un homólogo de ratón discapacitado, mdab1, en el ratón scrambler" . Neuron . 19 (2): 239– 49. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80936-8 . PMID 9292716. S2CID 1273677 .  
  5. Long H, Bock HH, Lei T, Chai X, Yuan J, Herz J, Frotscher M, Yang Z (febrero de 2011). "Identificación de isoformas de Dab1 y Fyn con empalme alternativo en cerdos" . BMC Neurosci . 12 : 17. doi : 10.1186/1471-2202-12-17 . PMC 3044655. PMID 21294906 .  
  6. Sheldon M, Rice DS, D'Arcangelo G, et al. (octubre de 1997). "Scrambler y yotari alteran el gen disabled y producen un fenotipo similar al reeler en ratones". Nature . 389 ( 6652): 730–3 . Bibcode : 1997Natur.389..730S . doi : 10.1038/39601 . PMID 9338784. S2CID 4414738 .   
  7. Howell B, Hawkes R, Soriano P, Cooper J (1997). "La posición neuronal en el cerebro en desarrollo está regulada por disabled-1 del ratón". Nature . 389 ( 6652): 733–7 . Bibcode : 1997Natur.389..733H . doi : 10.1038/39607 . PMID 9338785. S2CID 4327765 .  
  8. Trommsdorff M, Gotthardt M, Hiesberger T, Shelton J, Stockinger W, Nimpf J, Hammer R, Richardson J, Herz J (1999). "Disrupción de la migración neuronal similar a Reeler/Disabled en ratones knockout que carecen del receptor VLDL y del receptor ApoE 2" . Cell . 97 (6): 689–701 . doi : 10.1016/S0092-8674(00)80782-5 . PMID 10380922. S2CID 13492626 .  
  9. Herencia Mendeliana en el Hombre en Línea (OMIM): REELIN; RELN - 600514
  10. Kovács KA (diciembre de 2021). "Relevancia de un nuevo modelo a nivel de circuito de recuerdos episódicos para la enfermedad de Alzheimer" . International Journal of Molecular Sciences . 23 (1): 462. doi : 10.3390/ijms23010462 . PMC 8745479. PMID 35008886 .  
  11. Williamson SH, Hubisz MJ, Clark AG, Payseur BA, Bustamante CD, Nielsen R (2007). "Localización de la evolución adaptativa reciente en el genoma humano" . PLOS Genetics . 3 (6): e90. doi : 10.1371/journal.pgen.0030090 . PMC 1885279. PMID 17542651 .  

Lecturas adicionales

  • Kam R, Chen J, Blümcke I, et  al. (2004). "Los componentes de la vía de la reelina disabled-1 y p35 en gangliogliomas: un análisis de mutación y expresión". Neuropathol. Appl. Neurobiol . 30 (3): 225– 32. doi : 10.1046/j.0305-1846.2004.00526.x . PMID 15175076 . S2CID 24883591 .  
  • Yasui N, Nogi T, Kitao T, et  al. (2007). "Estructura de un fragmento de unión al receptor de reelina y análisis mutacional revelan un mecanismo de reconocimiento similar al de los receptores endocíticos" . Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 104 (24): 9988– 93. Bibcode : 2007PNAS..104.9988Y . doi : 10.1073/pnas.0700438104 . PMC 1891246. PMID 17548821 .  
  • Huang Y, Shah V, Liu T, Keshvara L (2005). "La señalización a través de Disabled 1 requiere la unión de fosfoinosítidos". Biochem. Biophys. Res. Commun . 331 (4): 1460– 8. doi : 10.1016/j.bbrc.2005.04.064 . PMID 15883038 . 
  • Uhl GR, Liu QR, Drgon T, et  al. (2008). "Genética molecular del abandono exitoso del tabaquismo: resultados convergentes de un estudio de asociación de genoma completo" . Arch. Gen. Psychiatry . 65 (6): 683– 93. doi : 10.1001/archpsyc.65.6.683 . PMC 2430596. PMID 18519826 .  
  • Feng L, Allen NS, Simo S, Cooper JA (2007). "Cullin 5 regula los niveles de proteína Dab1 y el posicionamiento neuronal durante el desarrollo cortical" . Genes Dev . 21 (21): 2717–30 . doi : 10.1101/gad.1604207 . PMC 2045127. PMID 17974915 .  
  • Calderwood DA, Fujioka Y, de Pereda JM, et  al. (2003). "Interacciones del dominio citoplasmático de la integrina beta con dominios de unión a fosfotirosina: un prototipo estructural para la diversidad en la señalización de integrinas" . Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 100 (5): 2272–7 . Bibcode : 2003PNAS..100.2272C . doi : 10.1073/pnas.262791999 . PMC 151330. PMID 12606711 .  
  • McAvoy S, Zhu Y, Perez DS, et  al. (2008). "Disabled-1 es un gen de sitio frágil común grande, inactivado en múltiples cánceres" . Genes Chromosomes Cancer . 47 (2): 165– 74. doi : 10.1002/gcc.20519 . PMID 18008369. S2CID 24674687 .  
  • Deguchi K, Inoue K, Avila WE, et  al. (2003). "Expresión de reelin y disabled-1 en neuronas corticales humanas en desarrollo y maduras" . J. Neuropathol. Exp. Neurol . 62 (6): 676– 84. doi : 10.1093/jnen/62.6.676 . PMID 12834112 . 
  • Hoe HS, Minami SS, Makarova A, et  al. (2008). "Modulación de Fyn de los efectos de Dab1 sobre la proteína precursora amiloide y el procesamiento del receptor 2 de ApoE" . J. Biol. Chem . 283 (10): 6288–99 . doi : 10.1074/jbc.M704140200 . PMID 18089558 . 
  • Hoe HS, Tran TS, Matsuoka Y, et  al. (2006). "Efectos de DAB1 y Reelin en el tráfico y procesamiento de la proteína precursora amiloide y el receptor 2 de ApoE" . J. Biol. Chem . 281 (46): 35176–85 . doi : 10.1074/jbc.M602162200 . PMID 16951405 . 
  • Ballif BA, Arnaud L, Arthur WT, et  al. (2004). "Activación de una vía Dab1/CrkL/C3G/Rap1 en neuronas estimuladas por Reelin" . Curr . Biol . 14 (7): 606– 10. Bibcode : 2004CBio...14..606B . doi : 10.1016/j.cub.2004.03.038 . PMID 15062102. S2CID 52887334 .  
  • Beffert U, Durudas A, Weeber EJ, et  al. (2006). "Análisis funcional de la señalización de Reelin mediante la interrupción dirigida del sitio de unión del adaptador Disabled-1 al receptor 2 de la apolipoproteína E: funciones distintas en el desarrollo y la plasticidad sináptica" . J. Neurosci . 26 (7): 2041– 52. doi : 10.1523/JNEUROSCI.4566-05.2006 . PMC 6674917. PMID 16481437 .  
  • Yang XV, Banerjee Y, Fernández JA, et  al. (2009). "La ligadura de la proteína C activada de ApoER2 (LRP8) provoca señalización dependiente de Dab1 en células U937" . Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 106 (1): 274–9 . Bibcode : 2009PNAS..106..274Y . doi : 10.1073/pnas.0807594106 . PMC 2629184. PMID 19116273 .  
  • Morimura T, Hattori M, Ogawa M, Mikoshiba K (2005). "Disabled1 regula el tráfico intracelular de los receptores de reelina" . J. Biol. Chem . 280 (17): 16901–8 . doi : 10.1074/jbc.M409048200 . PMID 15718228 . 
  • Lee EJ, Kim HJ, Lim EJ, et  al. (2004). "Las células amacrinas AII en la retina de mamíferos muestran inmunorreactividad a disabled-1". J. Comp. Neurol . 470 (4): 372– 81. doi : 10.1002/cne.20010 . PMID 14961563. S2CID 12353565 .  
  • Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T, et  al. (2004). "Secuenciación completa y caracterización de 21.243 cDNA humanos de longitud completa" . Nat. Genet . 36 (1): 40– 5. doi : 10.1038/ng1285 . PMID 14702039 . 
  • Assadi AH, Zhang G, Beffert U, et  al. (2003). "Interacción de la señalización de reelin y Lis1 en el desarrollo cerebral". Nat . Genet . 35 (3): 270– 6. doi : 10.1038/ng1257 . PMID 14578885. S2CID 26963397 .  
  • Honda T, Nakajima K (2006). "Mouse Disabled1 (DAB1) es una proteína de transporte nucleocitoplasmático" . J. Biol. Chem . 281 (50): 38951–65 . doi : 10.1074/jbc.M609061200 . PMID 17062576 . 
  • Bar I, Lambert de Rouvroit C, Goffinet AM (2000). "La evolución del desarrollo cortical. Una hipótesis basada en el papel de la vía de señalización de Reelin". Trends Neurosci . 23 (12): 633– 8. doi : 10.1016/S0166-2236(00)01675-1 . PMID 11137154. S2CID 13568642 .  
  • Park TJ, Hamanaka H, ​​Ohshima T, et  al. (2003). "Inhibición de la ubiquitina ligasa Siah-1A por discapacitados-1" . Bioquímica. Biofísica. Res. Comunitario . 302 (4): 671–8.doi : 10.1016 / S0006-291X(03)00247-X . PMID 12646221 .