A actina citoplasmática 2, também chamada de gama-actina ou actina gama 1, é uma proteína que, nos seres humanos, é codificada pelo gene ACTG1 no cromossoma 17. A gama-actina é amplamente expressa no citoesqueleto das células de muitos tecidos; em células do músculo estriado adulto, a gama-actina está localizada nas estruturas do disco Z e do costâmero, que são responsáveis pela transdução da força e pela sua transmissão nas células musculares. As mutações em ACTG1 foram associadas à perda de audição não sindrómica e à síndrome de Baraitser-Winter, bem como à suscetibilidade de pacientes adolescentes à toxicidade da vincristina.
Estrutura A gama-actina humana tem um peso molecular de 41,8 kDa e 375 aminoácidos de comprimento. As actinas são proteínas muito conservadas envolvidas em vários tipos de motilidade celular e na manutenção do citoesqueleto. Em vertebrados, foram identificados três grandes grupos de parálogos da actina: alfa, beta e gama.
As alfa-actinas encontram-se nos tecidos musculares e são o principal constituinte do aparelho contrátil do sarcómero. As beta e gama-actinas coexistem na maioria dos tipos celulares como componentes do citoesqueleto, e como mediadores da motilidade celular interna. A gama-actina codificada por este gene (actina, gama 1), encontra-se em células não musculares no citoplasma, e em células musculares nas estruturas dos costâmeros, ou pontos transversos de adesão célula-célula que percorrem perpendicularmente o eixo longo dos miócitos.
Função Nos miócitos, os sarcómeros aderem ao sarcolema por intermédio de costâmeros, os quais se alinham nos discos Z e nas linhas M. Os dois principais componentes citoesqueléticos dos costâmeros são filamentos intermédios de desmina e microfilamentos de gama-actina. A gama-actina interage com outras proteínas costaméricas, como a distrofina, sendo essencial para a formação de ligações mecanicamente fortes dos costâmeros entre o citoesqueleto e a membrana ou sarcolema. Outros estudos mostraram que a gama-actina se colocaliza com a alfa-actinina e gama-actina marcada com GFP nos discos Z, enquanto a GFP-alfa-actina se localiza nas extremidades pontiagudas dos filamentos delgados, o que indica que a gama-actina se localiza especificamente nos discos Z em células do músculo estriado.
Durante o desenvolvimento dos miócitos, pensa-se que a gama-actina exerce uma função na organização e montagem dos sarcómeros em desenvolvimento, evidenciado em parte pela sua colocalização precoce com a alfa-actinina. A gama-actina é finalmente substituída pelas isoformas sarcoméricas da alfa-actina, e existem baixos níveis de gama-actina persistentes em miócitos adultos que se associam aos discos Z e aos domínios dos costâmeros.
Descobriram-se dados sobre a função da gama-actina no músculo através de estudos que empregam a transgénese. Num ensaio de knockout de gama-actina específica do músculo esquelético em ratinhos, estes animais não mostraram anomalias detetáveis no desenvolvimento; contudo, os ratinhos knockout apresentaram debilidade muscular e necrose de fibras, a par de uma diminuição da força de torque isométrica, alteração das ligações intrafibrilares e interfibrilares entre os miócitos, e miopatia.
Importância clínica Identificou-se uma mutação autossómica dominante em ACTG1 no locus DFNA20/26 situado em 17q25-qter em pacientes com perda de audição. Identificou-se uma mutação Thr278Ile na hélice 9 da proteína gama-actina, que se prevê que altere a estrutura da proteína. Este estudo identificou a primeira mutação causadora de doença na gama-actina, na qual se baseia a importância da mesma como elemento estrutural das células ciliadas do ouvido interno. Desde então, outras mutações em ACTG1 foram ligadas à perda de audição não sindrómica, incluindo a Met305Thr.
Também se identificou uma mutação de sentido trocado (missense) em ACTG1 em Ser155Phe em pacientes com a síndrome de Baraitser-Winter, que é um transtorno do desenvolvimento caracterizado por ptose congénita, sobrancelhas excessivamente arqueadas, hipertelorismo, colobomas oculares, lisencefalia, baixa estatura, convulsões e perda de audição.
A expressão diferencial do ARNm de ACTG1 foi também identificada em pacientes com esclerose lateral amiotrófica esporádica, recorrendo a uma abordagem bioinformática sofisticada com métodos BaFL de oligonucleótidos longos Affymetrix.
Polimorfismos de nucleotídeo único em ACTG1 foram associados à toxicidade da vincristina, que integra o regime de tratamento padrão para crianças com leucemia linfoblástica aguda. A neurotoxicidade era mais frequente em pacientes portadores da mutação Gly310Ala na ACTG1, sugerindo que esta pode desempenhar um papel no desfecho em pacientes sob tratamento com vincristina.
Interações A ACTG1 apresenta interações com: CAP1, DMD, TMSB4X, e Plectina.
Ver também Actina
Notas
Categoria:Citoesqueleto Categoria:Genes no cromossoma 17