proteína Gap-43

La proteína asociada al crecimiento 43 ( GAP43 ) es una proteína codificada por el gen GAP43 ^{[ 5 ]} en humanos.

GAP43 se denomina proteína de "crecimiento" o "plasticidad" porque se expresa en altos niveles en los conos de crecimiento neuronal durante el desarrollo ^{[ 6 ]} y la regeneración axonal, y se fosforila después de la potenciación a largo plazo y después del aprendizaje.

GAP43 es un componente crucial del axón y la terminal presináptica . Su mutación nula provoca la muerte a los pocos días del nacimiento, debido a defectos en la guía axonal. ^{[ 7 ]}

GAP43 también se conoce como:

• proteína F1
• neuromodulina
• fosfoproteína neuronal B-50
• proteína de membrana axonal GAP-43
• proteína de unión a calmodulina P-57
• péptido GAP43 relacionado con el crecimiento nervioso
• proteína 43 asociada al crecimiento neuronal

GAP43 es una proteína citoplasmática que puede unirse a la membrana mediante una secuencia de palmitoilación doble en las cisteínas 3 y 4. Esta secuencia dirige GAP43 a las balsas lipídicas . Es un sustrato principal de la proteína quinasa C ( PKC ) y se considera que desempeña un papel clave en la formación, regeneración y plasticidad de las neuritas . ^{[ 8 ] [ 9 ]} El papel de GAP-43 en el desarrollo del SNC no se limita a los efectos sobre los axones: también es un componente del centrosoma , y ​​las neuronas en diferenciación que no expresan GAP-43 muestran una localización anómala del centrosoma y de los husos mitóticos , particularmente en las divisiones celulares neurogénicas. Como consecuencia, en el cerebelo , la población de precursores neuronales no se expande normalmente y el cerebelo es significativamente más pequeño. ^{[ 10 ]}

Varios laboratorios diferentes que estudiaban la misma proteína, ahora llamada GAP43, inicialmente usaron nombres diferentes. Se la denominó F1, luego B-50, luego GAP43, pp46 y finalmente neuromodulina, cada nombre reflejando una función diferente de la misma molécula. ^{[ 11 ]} F1 se localizaba en las sinapsis y su fosforilación aumentaba un día después del aprendizaje. Sin embargo, F1 no dependía de la cinasa de cAMP. B-50 estaba regulada por el péptido hipofisario ACTH y se asociaba con el comportamiento de acicalamiento. En el caso de GAP-43, se la designó como una proteína asociada al crecimiento porque su síntesis se regulaba positivamente durante la regeneración axonal. Pp46 se concentraba en los conos de crecimiento neuronal y, por lo tanto, se postuló que desempeñaba un papel importante en el desarrollo del cerebro. En el caso de la neuromodulina , se demostró que se unía ávidamente a la calmodulina .

GAP43, la denominación consensuada para este gen, ^{[ 11 ]} es una proteína unida a la membrana mediante una secuencia de palmitoilación dual en las cisteínas 3 y 4, aunque puede existir en forma no unida en el citoplasma . Esta secuencia dual permite la asociación del fosfatidilinositol-4,5-bisfosfato [PI(4,5)P2] o PIP2 con la actina , facilitando así la polimerización de esta última y regulando la estructura celular. Esto puede ocurrir dentro de una balsa lipídica para compartimentalizar y localizar la motilidad de los filopodios en los conos de crecimiento del cerebro en desarrollo, y también podría remodelar las terminales presinápticas en adultos de forma dependiente de la actividad. GAP-43 también es un sustrato de la proteína quinasa C (PKC). La fosforilación de la serina-41 en GAP-43 por la PKC regula la formación de neuritas, la regeneración y la plasticidad sináptica. ^{[ 8 ]}

Debido a la asociación y posible unión de GAP43 con diversas moléculas, como PKC, PIP2 , actina , calmodulina , espectrina , palmitato, sinaptofisina , amiloide y proteína tau , puede ser útil considerar a GAP43 como una proteína adaptadora ubicada en la terminal sináptica, dentro de un complejo supramolecular que regula las funciones de la terminal presináptica, en particular la comunicación bidireccional con el proceso postsináptico. Su importante papel en la memoria y el almacenamiento de información se lleva a cabo mediante mecanismos biológicos celulares como la fosforilación, la palmitoilación , la interacción proteína-proteína y la remodelación estructural a través de la polimerización de actina.

Los humanos con una deleción en un alelo del gen GAP43 no desarrollan comisuras telencefálicas y presentan discapacidad intelectual. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

• Proteína Gap-43+ en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
• ihop-net, Proteína asociada al crecimiento 43 Archivado el 6 de abril de 2008 en Wayback Machine
• NCBI