Cadena alfa-1A de tubulina

La cadena alfa-1A de la tubulina es una proteína que en los humanos está codificada por el gen TUBA1A . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

La cadena alfa-1A de la tubulina es un tipo de alfa-tubulina implicada en la formación de microtúbulos , que son proteínas estructurales que desempeñan un papel en la estructura del citoesqueleto. Los microtúbulos están compuestos por heterodímeros de moléculas de alfa- y beta-tubulina. La tubulina alfa-1A (TUBA1A) es una alfa-tubulina primaria que se expresa en el cerebro fetal humano, específicamente en esa estructura. ^{[ 8 ]}

Los microtúbulos del citoesqueleto eucariota desempeñan funciones esenciales y diversas, y están compuestos por un heterodímero de tubulinas alfa y beta. Los genes que codifican estos componentes de los microtúbulos pertenecen a la superfamilia de la tubulina, compuesta por seis familias distintas. Los genes de las familias de tubulina alfa, beta y gamma se encuentran en todos los eucariotas. Las tubulinas alfa y beta representan los principales componentes de los microtúbulos, mientras que la tubulina gamma desempeña un papel fundamental en la nucleación del ensamblaje de los microtúbulos. Existen múltiples genes de tubulina alfa y beta, altamente conservados entre especies. Este gen codifica la tubulina alfa y es muy similar al gen Tuba1 de ratón y rata. Estudios de Northern blot han demostrado que la expresión génica se encuentra predominantemente en células neurológicas morfológicamente diferenciadas. Este gen es uno de los tres genes de tubulina alfa en un grupo en el cromosoma 12q. ^{[ 7 ]}

Las alfa-tubulinas, incluida TUBA1A, participan en el desarrollo y la maduración neuronal. Estudios han demostrado que los homólogos de rata de la TUBA1A humana, como Tα1, presentan una expresión elevada durante la extensión de las prolongaciones neuronales. En experimentos donde se cultivaron células de feocromocitoma con factor de crecimiento nervioso (NGF), se observó diferenciación y desarrollo de prolongaciones neuronales, acompañados de un aumento significativo en la expresión de ARNm de Tα1, mientras que la expresión de ARNm de T26 mostró cambios mínimos. ^{[ 9 ]}

Se cree que TUBA1A desempeña un papel en la migración neuronal al regular la dinámica de los microtúbulos, lo que permite la rápida formación y desensamblaje de polímeros, lo que posibilita la extensión y retracción de los procesos necesarios para la nucleocinesis. ^{[ 10 ]}

Los estudios de hibridación in situ de ARN demostraron la expresión de TUBA1A en embriones de ratón. Las secciones de embriones de 16,5 días mostraron un fuerte marcaje en el telencéfalo, diencéfalo, mesencéfalo, cerebelo en desarrollo, tronco encefálico, médula espinal y ganglios de la raíz dorsal. ^{[ 11 ]}

Se ha demostrado que TUBA1A interactúa con PAFAH1B1 . ^{[ 12 ]}

Keays et al. describen un ratón con una mutación del gen TUBA1A inducida por N-etil-N-nitrosourea. La mutación puntual relevante resultó en S140G; ^{[ 13 ]} el sitio de la mutación participa en el sitio N de la α-tubulina formada y participa en la estabilización del polímero de α-β tubulina mediante la unión de GTP en este sitio. ^{[ 14 ]} La mutación S140G resultó en la formación de un "bolsillo de unión de GTP comprometido". Los autores señalan defectos asociados con las capas corticales II/III y IV, especialmente en la migración neuronal cortical (con respecto a sus contrapartes de tipo silvestre), lo que demuestra que la mutación S140G tiene valor como modelo para detallar la enfermedad asociada con el homólogo humano TUBA. ^{[ 13 ]}

Las mutaciones en el gen TUBA1A se manifiestan clínicamente como lisencefalia tipo 3. En general, la lisencefalia se caracteriza por agiria (ausencia de circunvoluciones y surcos cerebrales, lo que da lugar a un cerebro liso), actividad convulsiva, retraso del crecimiento, discapacidad intelectual y retraso psicomotor, a menudo de grado profundo. ^{[ 11 ]} Los síntomas de la lisencefalia Lis3 no difieren significativamente de los de la lisencefalia generalizada (Lis1, relacionada con PAFAH1B1). El diagnóstico de lisencefalia generalmente se basa en el perfil sintomático, mientras que la atribución a un tipo específico se obtiene mediante microarrays. El tratamiento es sintomático: fármacos anticonvulsivos para la actividad convulsiva, gastrostomía con botón gástrico para la alimentación del niño y fisioterapia para los trastornos musculares. La mutación TUBA1A es frecuente en la microlisencefalia.

• Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q71U36 (cadena alfa-1A de tubulina humana) en el PDBe-KB .
• Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : P68369 (cadena alfa-1A de tubulina de ratón) en el PDBe-KB .