Articulo de referencia

MANGO3

SH3 y múltiples dominios de repetición de anquirina 3 (Shank3), también conocida como proteína asociada a sinapsis rica en prolina 2 (ProSAP2), es una proteína que en los humano...

SH3 y múltiples dominios de repetición de anquirina 3 (Shank3), también conocida como proteína asociada a sinapsis rica en prolina 2 (ProSAP2), es una proteína que en los humanos está codificada por el gen SHANK3 en el cromosoma 22. [ 5] Se han descrito isoformas adicionales para este gen, pero aún no se han verificado experimentalmente.

Función

Este gen es miembro de la familia de genes Shank. El gen codifica una proteína que contiene 5 dominios o motivos de interacción, incluido el dominio de repeticiones de anquirina (ANK), un dominio src 3 ( SH3 ), un dominio rico en prolina, un dominio PDZ y un dominio de motivo α estéril (SAM). [6] Las proteínas Shank son proteínas de andamiaje multidominio de la densidad postsináptica que conectan receptores de neurotransmisores , canales iónicos y otras proteínas de membrana al citoesqueleto de actina y vías de señalización acopladas a proteína G. Las proteínas Shank también desempeñan un papel en la formación de sinapsis y la maduración de las espinas dendríticas . [7]

Importancia clínica

Las mutaciones en este gen están asociadas con el trastorno del espectro autista . [8] Este gen a menudo falta en pacientes con síndrome de deleción 22q13.3 ( síndrome de Phelan-McDermid ), [9] aunque no en todos los casos. [10]

Interacciones

Se ha demostrado que SHANK3 interactúa con ARHGEF7 . [11]

Modelos de ratón

Los modelos murinos de SHANK3 incluyen knock-outs en el extremo N-terminal [12] [13] y un knock-out en el dominio PDZ [14], todos los cuales también muestran déficits en la interacción social y otros fenotipos variables. La mayoría de estos ratones son knock-outs homocigóticos, mientras que todas las mutaciones humanas de SHANK3 han sido heterocigóticas.

En un knock out inducible, la restauración de la expresión de SHANK3 en ratones adultos promovió el crecimiento de las espinas dendríticas y recuperó el comportamiento de acicalamiento normal y la interacción social voluntaria. [15] Sin embargo, los déficits de locomoción, ansiedad y rotarod reducidos persistieron. La restauración de la expresión del gen en la línea germinal rescató todos los fenotipos medidos. Los experimentos en diferentes ventanas de desarrollo sugirieron que la intervención temprana fue más efectiva para restaurar los rasgos conductuales.

Modelos de ratas

Se desarrolló un modelo de rata de SHANK3 utilizando nucleasas de dedos de zinc dirigidas al exón 6 del dominio de repetición de anquirina (ANK). La deleción (-68 pb) resultó en la reducción de la proteína SHANK3a de longitud completa. No está claro si la expresión de otras isoformas (b y c) de SHANK3 se ve afectada en este modelo de roedores. Las ratas mutantes shank3 tienen déficits en la memoria de reconocimiento social a largo plazo pero no en la memoria de reconocimiento social a corto plazo, así como déficits en la atención. [16] Estos mutantes también tienen plasticidad sináptica deteriorada . En humanos, se han descrito 5 pacientes que albergan mutaciones variables en el exón 6 de la proteína SHANK3.

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000251322 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000022623 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ "Entrez Gene: SHANK3 SH3 y múltiples dominios de repetición de anquirina 3".
  6. ^ Sheng M, Kim E (junio de 2000). "La familia Shank de proteínas de andamiaje". Journal of Cell Science . 113 (Pt 11) (11): 1851–6. doi :10.1242/jcs.113.11.1851. PMID  10806096.
  7. ^ Boeckers TM, Bockmann J, Kreutz MR, Gundelfinger ED (junio de 2002). "Proteínas ProSAP/Shank: una familia de moléculas organizadoras de orden superior de la densidad postsináptica con un papel emergente en la enfermedad neurológica humana". Journal of Neurochemistry . 81 (5): 903–10. doi : 10.1046/j.1471-4159.2002.00931.x . PMID  12065602. S2CID  19894590.
  8. ^ Brown, EA; et al. (2018). "Agrupamiento de los autismos mediante redes de interacción de proteínas de sinapsis de glutamato de tejido cortical e hipocampal de siete modelos de ratón". Autismo molecular . 9 (48). BioMed Central: 1–16. doi : 10.1186/s13229-018-0229-1 . PMC 6139139 . PMID  30237867. 
  9. ^ Sarasua SM, Dwivedi A, Boccuto L, Rollins JD, Chen CF, Rogers RC, Phelan K, DuPont BR, Collins JS (noviembre de 2011). "La asociación entre el tamaño de la deleción y los fenotipos importantes expande la región genómica de interés en el síndrome de Phelan-McDermid (síndrome de deleción 22q13)". Journal of Medical Genetics . 48 (11): 761–6. doi :10.1136/jmedgenet-2011-100225. PMID  21984749. S2CID  28620399.
  10. ^ Simenson K, Õiglane-Shlik E, Teek R, Kuuse K, Õunap K (marzo de 2014). "Un paciente con las características clásicas del síndrome de Phelan-McDermid y un alto nivel de inmunoglobulina E causado por una deleción intersticial críptica de 0,72 Mb en la región 22q13.2". American Journal of Medical Genetics. Parte A. 164A ( 3): 806–9. doi :10.1002/ajmg.a.36358. PMID  24375995. S2CID  7917552.
  11. ^ Park E, Na M, Choi J, Kim S, Lee JR, Yoon J, Park D, Sheng M, Kim E (mayo de 2003). "La familia Shank de proteínas de densidad postsináptica interactúa con el factor de intercambio de nucleótidos de guanina beta PIX para Rac1 y Cdc42 y promueve su acumulación sináptica". The Journal of Biological Chemistry . 278 (21): 19220–9. doi : 10.1074/jbc.M301052200 . PMID  12626503.
  12. ^ Wang X, McCoy PA, Rodriguiz RM, Pan Y, Je HS, Roberts AC, Kim CJ, Berrios J, Colvin JS, Bousquet-Moore D, Lorenzo I, Wu G, Weinberg RJ, Ehlers MD, Philpot BD, Beaudet AL, Wetsel WC, Jiang YH (agosto de 2011). "Disfunción sináptica y comportamientos anormales en ratones que carecen de isoformas principales de Shank3". Genética molecular humana . 20 (15): 3093–108. doi :10.1093/hmg/ddr212. PMC 3131048 . PMID  21558424. 
  13. ^ Bozdagi O, Sakurai T, Papapetrou D, Wang X, Dickstein DL, Takahashi N, Kajiwara Y, Yang M, Katz AM, Scattoni ML, Harris MJ, Saxena R, Silverman JL, Crawley JN, Zhou Q, Hof PR, Buxbaum JD (diciembre de 2010). "La haploinsuficiencia del gen Shank3 asociado al autismo conduce a déficits en la función sináptica, la interacción social y la comunicación social". Autismo molecular . 1 (1): 15. doi : 10.1186/2040-2392-1-15 . PMC 3019144 . PMID  21167025. 
  14. ^ Peça J, Feliciano C, Ting JT, Wang W, Wells MF, Venkatraman TN, Lascola CD, Fu Z, Feng G (abril de 2011). "Los ratones mutantes Shank3 muestran comportamientos similares al autismo y disfunción estriatal" (PDF) . Nature . 472 (7344): 437–42. Bibcode :2011Natur.472..437P. doi :10.1038/nature09965. PMC 3090611 . PMID  21423165. 
  15. ^ Mei Y, Monteiro P, Zhou Y, Kim JA, Gao X, Fu Z, Feng G (febrero de 2016). "La restauración de la expresión de Shank3 en adultos rescata fenotipos selectivos similares al autismo". Nature . 530 (7591): 481–4. Bibcode :2016Natur.530..481M. doi :10.1038/nature16971. PMC 4898763 . PMID  26886798. 
  16. ^ "La oxitocina mejora los déficits conductuales y electrofisiológicos en una nueva rata deficiente en Shank3". eLife . 6 .

Lectura adicional

  • Shcheglovitov A, Shcheglovitova O, Yazawa M, Portmann T, Shu R, Sebastiano V, Krawisz A, Froehlich W, Bernstein JA, Hallmayer JF, Dolmetsch RE (noviembre de 2013). "SHANK3 e IGF1 restauran los déficits sinápticos en neuronas de pacientes con síndrome de deleción 22q13". Nature . 503 (7475): 267–71. Bibcode :2013Natur.503..267S. doi :10.1038/nature12618. PMC  5559273 . PMID  24132240.
  • Tu JC, Xiao B, Naisbitt S, Yuan JP, Petralia RS, Brakeman P, Doan A, Aakalu VK, Lanahan AA, Sheng M, Worley PF (julio de 1999). "Acoplamiento de los complejos mGluR/Homer y PSD-95 por la familia Shank de proteínas de densidad postsináptica". Neuron . 23 (3): 583–92. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80810-7 . PMID  10433269.
  • Sheng M, Kim E (junio de 2000). "La familia Shank de proteínas de andamiaje". Journal of Cell Science . 113 (Pt 11) (11): 1851–6. doi :10.1242/jcs.113.11.1851. PMID  10806096.
  • Boeckers TM, Kreutz MR, Winter C, Zuschratter W, Smalla KH, Sanmarti-Vila L, Wex H, Langnaese K, Bockmann J, Garner CC, Gundelfinger ED (agosto de 1999). "La proteína asociada a la sinapsis rica en prolina 1/proteína de unión a cortactina 1 (ProSAP1/CortBP1) es una proteína de dominio PDZ altamente enriquecida en la densidad postsináptica". The Journal of Neuroscience . 19 (15): 6506–18. doi :10.1523/JNEUROSCI.19-15-06506.1999. PMC  6782800 . PMID  10414979.
  • Hirosawa M, Nagase T, Murahashi Y, Kikuno R, Ohara O (febrero de 2001). "Identificación de nuevas secuencias transcritas en el cromosoma 22 humano mediante mapeo de etiquetas de secuencia expresada". Investigación del ADN . 8 (1): 1–9. doi : 10.1093/dnares/8.1.1 . PMID  11258795.
  • Bonaglia MC, Giorda R, Borgatti R, Felisari G, Gagliardi C, Selicorni A, Zuffardi O (agosto de 2001). "La alteración del gen ProSAP2 en at(12;22)(q24.1;q13.3) está asociada con el síndrome de deleción 22q13.3". American Journal of Human Genetics . 69 (2): 261–8. doi :10.1086/321293. PMC  1235301 . PMID  11431708.
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  • Bonaglia MC, Giorda R, Mani E, Aceti G, Anderlid BM, Baroncini A, Pramparo T, Zuffardi O (octubre de 2006). "Identificación de un punto de ruptura recurrente dentro del gen SHANK3 en el síndrome de deleción 22q13.3". Revista de genética médica . 43 (10): 822–8. doi :10.1136/jmg.2005.038604. PMC  2563164 . PMID  16284256.
  • Durand CM, Betancur C, Boeckers TM, Bockmann J, Chaste P, Fauchereau F, Nygren G, Rastam M, Gillberg IC, Anckarsäter H, Sponheim E, Goubran-Botros H, Delorme R, Chabane N, Mouren-Simeoni MC, de Mas P, Bieth E, Rogé B, Héron D, Burglen L, Gillberg C, Leboyer M, Bourgeron T (enero de 2007). "Las mutaciones en el gen que codifica la proteína de andamio sináptico SHANK3 están asociadas con trastornos del espectro autista". Genética de la Naturaleza . 39 (1): 25–7. doi :10.1038/ng1933. PMC  2082049 . PMID  17173049.
  • Moessner R, Marshall CR, Sutcliffe JS, Skaug J, Pinto D, Vincent J, Zwaigenbaum L, Fernández B, Roberts W, Szatmari P, Scherer SW (diciembre de 2007). "Contribución de las mutaciones SHANK3 al trastorno del espectro autista". Revista Estadounidense de Genética Humana . 81 (6): 1289–97. doi :10.1086/522590. PMC  2276348 . PMID  17999366.
  • Mei Y, Monteiro P, Zhou Y, Kim JA, Gao X, Fu Z, Feng G (febrero de 2016). "La restauración de la expresión de Shank3 en adultos rescata fenotipos selectivos similares al autismo". Nature . 530 (7591): 481–4. Bibcode :2016Natur.530..481M. doi :10.1038/nature16971. PMC  4898763 . PMID  26886798.
  • Entrada en GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre el síndrome de deleción de Phelan-McDermid o 22q13.3
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