Articulo de referencia

SLITRK1

SLITRK1 ("familia SLIT y NTRK-like, miembro 1") es un gen humano que codifica una proteína de señalización transmembrana que forma parte de la familia de genes SLITRK, responsab...

SLITRK1 ("familia SLIT y NTRK-like, miembro 1") es un gen humano que codifica una proteína de señalización transmembrana que forma parte de la familia de genes SLITRK, responsable de la regulación sináptica y la diferenciación presináptica en el cerebro. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] La expresión del gen se ha relacionado con la formación temprana de sinapsis excitatorias a través de la unión con la tirosina fosfatasa receptora PTP (LAR-RPTP). [ 5 ] [ 6 ] Varios estudios a lo largo de los años han relacionado mutaciones en el gen con afecciones del espectro del TOC , el síndrome de Tourette y la tricotilomanía ; sin embargo, las mutaciones en el genoma en sí varían mucho entre individuos, y la mayoría de las mutaciones observadas son difíciles de encontrar en estudios repetidos.

Los miembros de la familia SLITRK, como SLITRK1, son proteínas de membrana integrales con dos dominios de repetición ricos en leucina (LRR) N-terminales similares a los de las proteínas SLIT (véase SLIT1 ; MIM 603742). La mayoría de las SLITRK, pero no SLITRK1, también tienen regiones C-terminales que comparten homología con los receptores de neurotrofinas (véase NTRK1 ; MIM 191315). Las SLITRK se expresan predominantemente en tejidos neurales y tienen actividad moduladora de neuritas (Aruga et al., 2003). [ 8 ]

Gene

El gen SLITRK1 se localiza en el cromosoma 13q31.1. Este gen se expresa únicamente en el cerebro humano. El ARNm puede variar debido al procesamiento alternativo del ARN y contiene dominios para la matriz extracelular, así como para las LRR. [ 9 ] Los ratones poseen un ortólogo del gen denominado Slitrk1. [ 8 ]

Estructura de las proteínas

SLITRK1 contiene dos dominios de repetición ricos en leucina ( LRR ) con forma de herradura en su dominio extracelular, que son vitales para su función. [ 5 ] Los LRR tienen seis módulos cada uno y están conectados por bucles de 70 a 90 aminoácidos. [ 6 ] LRR1 es una secuencia más conservada y se presenta como un dímero, mientras que LRR2 es un monómero y tiene una secuencia más variable. [ 6 ] La secuencia conservada de LRR1 contiene sitios de unión críticos y residuos cargados específicos que son importantes para que lleve a cabo su función de unión a LAR-RPTP en el extremo N-terminal. [ 5 ] [ 6 ] Ambas secuencias LRR están posicionadas aleatoriamente en la proteína y contienen regiones de enlace variables. [ 6 ] La proteína también contiene un dominio intracelular corto, pero carece de un motivo de fosforilación de tirosina que está presente en otros genes SLITRK. [ 10 ]

Función

SLITRK1 se expresa en gran medida en el sistema nervioso central . [ 5 ] Desempeña un papel fundamental en la regulación de la formación de sinapsis entre neuronas del hipocampo y en la diferenciación de sinapsis, ayudando al crecimiento neuronal. [ 5 ] [ 6 ] [ 10 ] [ 11 ] Se expresa durante las etapas embrionarias y postnatalmente, pero su expresión disminuye con el tiempo y se localiza en la membrana postsináptica. [ 5 ] [ 6 ]

La sobreexpresión de SLITKR1 promueve la diferenciación postsináptica de sinapsis excitatorias e inhibitorias, pero debido a su localización, solo las sinapsis excitatorias se ven afectadas. [ 5 ] Por esta razón, la inhibición de SLITKR1 solo reduce la diferenciación de sinapsis excitatorias. [ 5 ]

Interacción con LAR-RPTP

Dado que carecen de motivos de fosforilación de tirosina, SLITKR1 se une a LAR-RPTP a través de su región LRR1 para diferenciar las sinapsis. [ 5 ] [ 6 ] La función del dominio LRR2 aún no se comprende completamente, pero se hipotetiza que es para la dimerización a la superficie celular. [ 5 ]

LAR-RPTP se une a la región LRR1 a través de su región PTPδ Ig, con 3 sitios de unión separados en una proporción de unión 1:1. [ 6 ] Ig1 se une a través de interacciones electrostáticas e hidrofóbicas, Ig2 se une a través de enlaces iónicos y de hidrógeno, y Ig2 se une a través de enlaces de hidrógeno. [ 6 ] Las propiedades únicas en la superficie cóncava son las que determinan qué LAR-RPTP se une a ella. [ 6 ] Si el LAR-RPTP adecuado no está unido a LRR1, no puede ocurrir la formación de sinapsis, pero la unión aún puede ocurrir. Una vez que están unidos correctamente, el complejo es suficiente para la diferenciación sináptica. [ 6 ] Las mutaciones puntuales en la región LRR1 también afectaron la diferenciación, pero no la unión. [ 6 ]

Importancia clínica

síndrome de Tourette

El gen SLITRK1 "no es un gen de riesgo importante para la mayoría de las personas" con síndrome de Tourette (ST), según una revisión de 2009, [ 12 ] aunque su estudio puede contribuir a nuestra comprensión del ST. [ 13 ] [ 14 ] Las variantes raras en SLITRK1 pueden provocar ST, y las mutaciones en regiones no codificantes de SLITRK1 también pueden influir, pero se necesita más investigación antes de poder llegar a conclusiones. [ 10 ] [ 15 ]

En 2005, investigadores médicos observaron una translocación de novo en 13q en un paciente con TS que rompió el cromosoma del paciente cerca del genoma SLITRK1. En el cribado de pacientes adicionales, los autores observaron una mutación de cambio de marco en SLITRK1 en un paciente con TS y la misma variante rara de ARN no codificante diana (llamada var321 y varCDfs; diana de miR-24-1 ) en dos pacientes con TS. [ 14 ] Estas variantes no se encontraron en varios miles de controles, lo que respalda una asociación de las variantes con TS. [ 14 ] [ 16 ]

Un examen posterior de la región del gen SLITRK1 no encontró la mutación en ninguno de los 82 pacientes con síndrome de Tourette. Los autores concluyeron que las pruebas para detectar variantes en el gen probablemente tendrían poca utilidad diagnóstica. [ 17 ] Se realizó un experimento sobre los efectos de una microdeleción en el cromosoma 13q31.1 en un feto, la madre había transmitido la microdeleción al niño y ninguno de los dos tenía Tourette ni ningún otro síntoma de TOC, lo que muestra que puede no ser una causa directa de Tourette. [ 18 ] Se hicieron más intentos de replicar el estudio en múltiples estudios. En un estudio japonés, se utilizó la secuenciación de próxima generación para examinar a 92 pacientes con TS y 361 controles sanos, no se encontraron mutaciones en ninguno de los pacientes con TS en ninguna de las variantes ni ninguna mutación nueva en el gen. [ 15 ] En un estudio europeo se encontró que las 2 variaciones originales no se encontraron en ninguno de los 222 tríos que se estudiaron. Sin embargo, también se realizaron pruebas en los SNP en los grupos y se encontraron variaciones en 3. Dos de las tres variaciones se asociaron con la formación del síndrome de Tourette. [ 10 ] En un estudio diferente de 381 caucásicos con alguna forma de TOC y 356 pacientes de control sin TOC, se encontraron 3 cambios genéticos después del cribado genético. De los 3, 2 se identificaron solo una vez cada uno y el tercero se encontró en 4 pacientes con TOC, pero también en un paciente sin TOC. [ 11 ] El paciente sin TOC tenía mordedura de uñas compulsiva, pero estos estudios muestran que puede existir un vínculo genético entre SLITRK1 y los pacientes con TS, que son de naturaleza más compleja de lo que se creía anteriormente. [ 11 ]

Tricotilomanía

El gen SLITRK1 también se ha relacionado con un pequeño porcentaje de casos de tricotilomanía , un trastorno del impulso en el que los individuos se arrancan el cabello compulsivamente. [ 19 ] [ 9 ] En uno de los estudios mencionados anteriormente, la madre del niño que tenía una translocación de novo en 13q tenía tricotilomanía; esto sugeriría que podría existir un vínculo genético entre SLITRK1 y la tricotilomanía. [ 11 ] [ 9 ]

Se realizó un estudio en el que se secuenció el gen SLITRK1 de 44 familias con individuos que padecían tricotilomanía. Se descubrieron dos nuevas mutaciones no sinónimas separadas por aproximadamente 9 pares de bases, en una región distinta a la donde se encontraron las mutaciones del síndrome de Tourette. [ 7 ] [ 9 ] Estos resultados se compararon con un grupo control y ninguno presentó la mutación, lo que sugiere que estas mutaciones, aunque raras, estaban asociadas con la tricotilomanía. [ 9 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000178235 Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000075478 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 .
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  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Um JW, Kim KH, Park BS, Choi Y, Kim D, Kim CY, et al. (noviembre de 2014). "Base estructural de la adhesión sináptica mediada por el complejo LAR-RPTP/Slitrk" . Nature Communications . 5 5423. Bibcode : 2014NatCo...5.5423U . doi : 10.1038/ncomms6423 . PMID 25394468 .  
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Lecturas adicionales

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