PTPRT

La tirosina-proteína fosfatasa T de tipo receptor es una enzima que en humanos está codificada por el gen PTPRT . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

PTPRT también se conoce como PTPrho, PTPρ y región acelerada humana 9. Las regiones aceleradas humanas son 49 regiones del genoma humano que se conservan entre los vertebrados, pero que en los humanos muestran una distinción significativa con respecto a otros vertebrados. Por lo tanto, esta región podría haber desempeñado un papel clave en la diferenciación de los humanos de los simios. ^{[ 8 ]}

La proteína codificada por este gen pertenece a la familia de las tirosina fosfatasas (PTP). Se sabe que las PTP son moléculas de señalización que regulan diversos procesos celulares, como el crecimiento celular, la diferenciación, el ciclo mitótico y la transformación oncogénica . Se ha propuesto que la PTPrho interviene en el desarrollo del sistema nervioso y actúa como supresor tumoral en el cáncer .

Esta PTP posee una región extracelular, una única región transmembrana y dos dominios catalíticos intracelulares en tándem, y por lo tanto representa una PTP de tipo receptor (RPTP). La región extracelular contiene un dominio meprina-A5 antígeno-PTPmu (MAM), un dominio similar a Ig y cuatro repeticiones similares a fibronectina tipo III. PTPrho es un miembro de la subfamilia tipo R2B de RPTP, que también incluye las RPTP PTPmu ( PTPRM ), PTPkappa ( PTPRK ) y PCP-2 ( PTPRU ). La comparación de secuencias de ADNc R2B identificó que PTPmu está más estrechamente relacionada con PTPrho. ^{[ 9 ]} PTPrho es empalmada alternativamente. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Se ha descrito el empalme alternativo de los exones 14, 16 y 22a para PTPrho (PTPRT). ^{[ 10 ]} Se han descrito dos variantes de transcripción de este gen, generadas por empalme alternativo, que codifican proteínas distintas. ^{[ 7 ]} La primera isoforma codifica la versión más grande de la proteína. La segunda variante carece de una región del dominio extracelular entre el cuarto dominio FNIII y el dominio transmembrana, así como en el dominio yuxtamembrana. ^{[ 7 ]}

La proteína PTPrho media la adhesión homofílica célula-célula, lo que significa que cuando interactúa con una molécula similar en una célula adyacente induce a las células a unirse o adherirse entre sí. ^{[ 11 ]} PTPrho no se une a otros miembros de la subfamilia para mediar la agregación célula-célula, de forma similar a otros miembros de la subfamilia R2B. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

El dominio MAM, el dominio Ig y los cuatro dominios de fibronectina III de PTPrho son necesarios para la agregación célula-célula. ^{[ 11 ] [ 12 ]} PTPrho es la RPTP mutada con mayor frecuencia en cánceres de colon, pulmón, piel y estómago. ^{[ 13 ]} Muchas de las mutaciones observadas en el cáncer ocurren en el dominio extracelular de PTPrho, lo que sugiere que la agregación célula-célula defectuosa puede contribuir a la tumorigenicidad de estas mutaciones. ^{[ 13 ]} Cuando las proteínas PTPrho se modifican genéticamente con las diferentes mutaciones puntuales observadas en el cáncer y luego se expresan en células Sf9 no adherentes, estas células no median niveles comparables de agregación célula-célula a los de PTPrho de tipo silvestre, lo que demuestra que las mutaciones observadas en el cáncer son mutaciones de pérdida de función . ^{[ 11 ] [ 12 ]}

El primer dominio catalítico de las RPTP de tipo R2B se considera el dominio fosfatasa activo, mientras que se cree que el segundo dominio fosfatasa es inactivo. ^{[ 14 ]} Sin embargo, las mutaciones en el segundo dominio fosfatasa de PTPrho dan como resultado una reducción de la actividad fosfatasa de PTPrho. ^{[ 13 ]} La deleción del segundo dominio tirosina fosfatasa en células de cáncer colorrectal también reduce la actividad catalítica de PTPrho, lo que demuestra una vez más que el segundo dominio fosfatasa de PTPrho regula la actividad catalítica, ya sea directa o indirectamente. ^{[ 15 ]}

La actividad catalítica de PTPrho también puede estar regulada por la fosforilación de tirosina del dominio cuña del primer dominio de tirosina fosfatasa en la tirosina 912 por la tirosina quinasa Fyn. ^{[ 16 ]} La fosforilación de tirosina de Y912 da como resultado una mayor multimerización de PTPrho, probablemente en cis, con otras moléculas de PTPrho. Basándose en el análisis de la estructura cristalina y el modelado, se hipotetiza que el dominio cuña fosforilado se inserta en el dominio catalítico de una molécula de PTPrho vecina, inactivándola así. ^{[ 16 ]} Este mecanismo también se ha propuesto para regular la actividad catalítica de RPTPalpha. ^{[ 17 ]} Las estructuras cristalinas de PTPmu y LAR sugieren un mecanismo diferente para la regulación de su actividad catalítica, ya que estas RPTP se encuentran en una conformación abierta y activa cuando se dimerizan. ^{[ 18 ]}

La evaluación de las regiones 5' no traducidas del ADNc de PTPrho (PTPRT) indica una serie de secuencias consenso de sitios de unión de factores de transcripción, incluidas las de AP-2, c-Myb, NF-1, sox-5, Sp-1, Oct-1, CdxA, C/EBP, En-1, GATA-1, GATA-2, GKLF, HoxA3, Ik-2, Msx-1, Pax-4 y SRY. ^{[ 9 ]}

El factor de transcripción silenciador RE1 ( REST) ​​es un represor de la transcripción que se une al elemento de reconocimiento de ADN REST (RE-1) en las regiones 5'UTR . Un análisis de cambios genéticos polimórficos de un solo nucleótido dentro de las regiones de unión de REST en secuencias de ADN reveló un polimorfismo en el RE-1 de PTPrho (PTPRT). Este SNP resultaría en una menor actividad represora de REST, lo que podría conducir a una mayor expresión de PTPrho (PTPRT) en las células que albergan este SNP. ^{[ 19 ]}

PTPrho es la RPTP mutada con mayor frecuencia en cánceres de colon, pulmón, piel y estómago. ^{[ 13 ]} La evaluación de las mutaciones citoplasmáticas observadas en PTPrho en el cáncer demuestra que todas reducen la actividad catalítica, incluso las mutaciones localizadas en el segundo dominio catalítico. ^{[ 13 ]} La frecuencia de mutaciones en el dominio de tirosina fosfatasa citoplasmático de PTPrho en el cáncer ha sido objeto de controversia. ^{[ 20 ]} Se observó que el promotor de PTPrho (PTPRT) estaba hipermetilado en el cáncer colorrectal en comparación con los controles, lo que sugiere otro mecanismo por el cual la función de PTPrho puede verse reducida en el cáncer, en este caso por silenciamiento epigenético. ^{[ 21 ]}

PTPrho también se encuentra sobreexpresado en muestras de tumores de mama con receptores de estrógeno alfa positivos en comparación con muestras de tumores con receptores de estrógeno alfa negativos. ^{[ 22 ]} Los autores evaluaron 560 genes seleccionados mediante reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa cuantitativa en tiempo real (RT-PCR) en tejido con receptores de estrógeno alfa positivos y lo compararon con tejido con receptores de estrógeno alfa negativos, y encontraron que PTPrho (PTPRT) estaba sobreexpresado en el tejido con receptores de estrógeno alfa, lo que sugiere una función no supresora de tumores para PTPrho. ^{[ 22 ]}

El ARNm de PTPrho (PTPRT) se expresa en el sistema nervioso en desarrollo. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 23 ]} Su expresión se observa por primera vez en la etapa 25 en embriones de Xenopus en las vesículas ópticas en desarrollo y en las neuronas motoras e interneuronas nacientes de la médula espinal. ^{[ 23 ]} En la etapa 35/36, la expresión de PTPrho (PTPRT) se encuentra en la capa nuclear externa, o capa fotorreceptora, y en la capa nuclear interna (INL) de la retina neural . El nivel del transcrito de PTPrho (PTPRT) disminuye en los fotorreceptores y aumenta en la INL, y para la etapa 41, se restringe solo a la INL. ^{[ 23 ]} También se han observado transcritos de PTPrho (PTPRT) en la corteza en desarrollo y los bulbos olfatorios. ^{[ 6 ]}

PTPrho (PTPRT) se expresa en un subconjunto muy específico de neuronas en la corteza cerebelosa posnatal , la capa de células granulares. Específicamente, PTPrho (PTPRT) se expresó en células granulares posmigratorias de los lóbulos 1 a 6 del cerebelo. ^{[ 5 ]}

En adultos, la proteína PTPrho se expresa exclusivamente en el sistema nervioso central y se localiza en las sinapsis entre neuronas. ^{[ 16 ]} La sobreexpresión de formas de tipo silvestre y mutantes catalíticamente inactivas de PTPrho resulta en un aumento en el número de sinapsis excitatorias e inhibitorias en neuronas cultivadas in vitro. La reducción de la expresión de PTPrho disminuye el número de sinapsis en neuronas cultivadas. PTPrho interactúa en cis con los dominios extracelulares de neuroliginas y neurexinas en las sinapsis. ^{[ 16 ]} PTPrho es fosforilada en la tirosina 912 en la región de cuña de su primer dominio catalítico por la tirosina quinasa Fyn . La fosforilación en este sitio atenúa la formación de sinapsis en neuronas cultivadas. Cuando Fyn fosforila PTPrho, esta proteína parece formar multimerizaciones homofílicas, probablemente en cis, lo que aparentemente disminuye su asociación con neuroliginas y neurexinas. Se postula que la reducción de las interacciones en cis con neuroliginas y neurexinas conduce, en última instancia, a la disminución de la formación de sinapsis. ^{[ 16 ]}

También se ha demostrado que la actividad de PTPrho es necesaria para el desarrollo de las dendritas neuronales . Se descubrió que regula la arborización dendrítica mediante la desfosforilación de la tirosina 177 de la proteína de la región del clúster de punto de ruptura (BCR) . ^{[ 24 ]}

PTPrho se asocia con miembros de la familia de moléculas de adhesión celular cadherina y catenina , como lo demuestran los ensayos de precipitación con proteína de fusión GST utilizando homogeneizado cerebral. Mediante esta técnica, los autores identificaron que PTPrho interactúa con alfa-actinina , alfa-catenina , beta-catenina , gamma-catenina/ plakoglobina , p120-catenina , desmogleína , E-cadherina , N-cadherina y VE-cadherina . ^{[ 25 ]} La proteína de fusión GST PTPrho de tipo silvestre purificada fue capaz de desfosforilar E-cadherina y p120-catenina co-inmunoprecipitadas de una línea celular beta pancreática, MIN6-m9. Esto sugiere que estas proteínas son sustratos de PTPrho. ^{[ 25 ]}

PTPrho también desfosforila la proteína BCR . ^{[ 24 ]} Se demostró que la capacidad de PTPrho para desfosforilar BCR tiene consecuencias funcionales para el desarrollo normal de la arborización dendrítica neuronal.

PTPrho desfosforila STAT3 , transductor de señal y activador de la transcripción 3, en la tirosina 705, un residuo crítico para la activación de STAT3. ^{[ 15 ]} La desfosforilación por PTPrho en células de cáncer colorrectal produce una reducción en el nivel total de transcripción de los genes diana de STAT3, Bcl-XL y SOCS3. Asimismo, la expresión de PTPrho de tipo silvestre disminuye la capacidad de STAT3 para translocarse al núcleo, donde necesita localizarse para funcionar como factor de transcripción. ^{[ 15 ]}

PTPrho también desfosforila la paxilina en la tirosina 88. ^{[ 26 ]} Se observan niveles más altos de fosforilación de la tirosina 88 de la paxilina en cánceres de colon. Cuando las células de cáncer de colon se modifican genéticamente para expresar una forma mutante de paxilina incapaz de fosforilarse en tirosina, la paxilina mutante Y88F, estas células presentan una tumorigenicidad reducida. Esto sugiere que PTPrho podría funcionar como una proteína supresora de tumores al regular la fosforilación de la paxilina. ^{[ 26 ]}

Se ha demostrado que PTPrho interactúa con:

• alfa-actinina ^{[ 25 ]}
• Alfa-catenina ^{[ 25 ]}
• Beta-catenina ^{[ 25 ]}
• Proteína de la región del grupo de puntos de ruptura (BCR) ^{[ 24 ]}
• Desmogleína ^{[ 25 ]}
• E-cadherina ^{[ 25 ]}
• Fyn ^{[ 16 ]}
• N-cadherina ^{[ 25 ]}
• gamma-catenina ^{[ 25 ]}
• p120-catenina ^{[ 25 ]}
• Paxilina ^{[ 26 ]}
• Neuroligina ^{[ 16 ]}
• Neurexina ^{[ 16 ]}
• STAT3 ^{[ 15 ]}
• VE-cadherina / Cadherina-5 ^{[ 25 ]}