REPRODUÇÃO DO SITE http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=142461

*142461 HEPARAN SULFATE PROTEOGLYCAN OF BASEMENT MEMBRANE; HSPG2
Alternative titles; symbols
PERLECAN; PLC
Gene map locus 1p36.1
TEXTO

DESCRIÇÃO

O sulfato de heparina proteoglicano (proteoglicanos são glicosaminoglicanos {mucopolssacarídeos} ligados a cadeias protéicas em complexos covalentes encontrados na matriz extracelular do tecido conjuntivo) é um componente principal de membranas basais, onde a molécula pode estar envolvida na estabilização de outras moléculas e na adesão celular. Esta forma de HSPG, conhecida como HSPG2 ou “perlecan”, é codificada por um gene que está mapeado no cromossomo 1. O gene para a forma do FSPG assossiado à superfície celular dos fibroblastos tem sido mapeado no cromossomo 8 humano.

CLONAGEM

Wintle e outros (1990) isolaram dois clones parciais codificando diferentes domínios do cerne da proteína de HSPG no camundongo. Análises de Southern blot sugeriram que o gene existe em uma cópia única no camundongo; presumidamente, o mesmo é verdade para o ser humano. Dodge e outros (1991) estudaram dois clones de DNA sobrepondos-se a HSPG2 de uma biblioteca de cólon humano (a divisão do intestino grosso que se extende do ceco até o reto). A seqüência deduzida de aminoácidos demonstrou 87% de identidade entre o homem e o camundongo. Cohen e outros (1993) estabeleceram que o perlecan é uma proteína de aproximadamente 467 quilodáltons compreendendo 5 domínios, dos quais somente o primeiro, a região de ligação a sulfato de heparina e única. Os outros quatro domínios são homólogos ao receptor de LDL (lipoproteína de baixa densidade), sendo a região N-terminal da laminina (um grande componente glicoprotéico multimérico da membrana basal; principalmente de suas lâminas não coradas; um importante componente protéico do glomérulo renal), braços curtos A e B, NCAM e o terminal C globular da cadeia A da laminina, respectivamente.

FUNÇÃO DO GENE

Iozzo e outros (1997) descobriram que a transcrição do perlecan é sobre-regulada por TGF-beta.

O perlecan, um proteoglicano de sulfato de heparina ubíquo, processa primariamente atributos de promotores de crescimento e angiogênicos através da ação como co-receptor para o fator básico de crescimento de fibroblastos, FGF2. Sharma e outros (1998) bloquearam a expressão do perlecan usando tanto constitutivo dirigido por CMV como sintéticos anti-senso indutíveis por doxiciclina (antibiótico de amplo espectro). O crescimento de células de carcinoma no cólon foi marcadamente atenuado na obliteração da expressão do gene de perlecan e esses efeitos co-relacionaram-se com a reduzida responsividade a e afinidade para o fator de crescimento de queratinócito (célula da epiderme viva e determinado epitélio oral que produz queratina no processo de diferenciação em células mortas e totalmente queratinizadas do estrato córneo) mitogênico, FGF7. O perlecan exógeno reconstituiu eficientemente a atividade de FGF7 nas células deficientes de perlecan. Em ambos, xenoenxerto (enxertos do animal de uma espécie para o animal de outra espécie) induzido por células de carcinoma do cólon humano e aloenxerto (enxerto entre indivíduos geneticamente não-idênticos, mas da mesma espécie) induzido por células de melanoma do camundongo altamente invasivas, a supressão do perlecan causou substancial inibição do crescimento do tumor e neo-vascularização. Assim, perlecan é um potente indutor de crescimento de tumor e da angiogênese (desenvolvimento de novos vasos sangüíneos) “in vivo”, e intervenções terapêuticas marcado essa chave moduladora de progressão de tumor pode melhorar o tratamento do câncer.


Através de análises de leveduras duplamente híbridas e de co-iunoprecipitação com o domínio III de HSPG2 como isca, Mongiat e outros (2001) demonstraram que o queratinócito FGFBP1 interage com HSPG2 (FGFBP1, ou HBP17, liga-se aos fatores de crescimento do fibroblasto ácidos(FGF1) e base (FGF2) de modo reversível. Ele também se liga a perlecan). Análises de deleção determinaram que o FGFBP1 liga-se ao Segundo motive EGF do domínio III, fechado para o sítio de ligação para FGF7. Análises imunohistoquímicas demonstraram a co-localização de FGFBP1 com HSPG2 no estroma pericelular de células escamosas de carcinomas.

ESTRUTURA DO GENE

Cohen e outros (1993) noticiaram que o gene HSPG2 é composto de 94 éxons expandindose num total de 120 quilobases, e que lá parecem estar múltiplos sítios de iniciação de transcrição.

Iozzo e outros (1997) caracterizaram a região promotora de HSPG2.

Nicole e outros (2000) descobriram que o gene HSPG2 contém 97 éxons.

MAPEAMENTO

Usando um clone de cDNA para hibridização em sítio, Wintle e outros (1990) assinaram o gene HSPG2 no cromossomo humano 1p36.1. Dodge e outros (1991) demonstraram por análises de Southern blot de DNA de células somáticas híbridas humanas e de roedores, incluindo sub-clones com quebras espontâneas ou de translocações específicas do cromossomo humano 1, que o gene HSPG2 situa-se na parte telomérica de 1p. Por uma combinação de análises de células somáticas híbridas e hibridização em sítio, Kallunki e outros (1991) assinaram o gene SPG2 em 1p36.1-p35. Chakravarti e outros (1991) mapearam o gene no cromossomo 4 do camundongo por análise de segregação de lentes de fragmentos de restrição variantes (RFLVs) em fitas recombinantes de camundongo consangüíneos. Eles se referiram ao gene como perlecan (Plc).

MOLECULAR GENETICS
Schwartz-Jampel Syndrome Type 1

A syndrome de Schwartz-Jampel de tipo 1(SJS1) é uma desordem autossômica ressessiva caracterizada por permanente miotonia (relaxamento tardio de um músculo após uma forte contração, ou contração prolongada após estimulação mecânica (como por percussão) ou breve estimulação elétrica; devida a anormaldade da membrana muscular, especificamente dos canais iônicos) e displasia do esqueleto (desenvolvimento tecidual anormal, no caso dos ossos são mais de 120), resultando em estatura reduzida, cifoescoliose, arqueamento das diáfises (parte longa dos ossos em oposição às epífises, que são as extremidades e as apófises, sendo as protuberâncias), e epífises irregulares. Em três famílias com SJS1, Nicole e outros (2000) identificaram mutações no gene HSPG2. Os achados relevaram a importância de perlecan, não somente na manuenção da integridade da cartilagem, mas também na regulagem de exercitabilidade do músculo. Perlecan está presente no endomísio (a bainha do tecido conjuntivo fina que circunda uma fibra muscular), a bainha do tecido conectivo envolvendo as fibras dos músculos do esqueleto individual, onde a maioria das desordens miotônicas surgem de mutações em genes codificadores de canais iônicos de portão de voltagem. Uma possível explicação para a hiper-excitabilidade muscular com mutações em perlecan pode envolver a modulação da expressão canal iônico ou a função através de sua interação com perlecan.

Arikawa-Hirasawa e outros (2002) identficaram cinco diferentes mutações no gene perlecan em três pacientes não-relacionados com a síndrome de Schwartz-jampel. Mutações heterozigóticas em dois pacientes com SJS (os quais eram geneticamete heterozigotos) tanto produziram uma perlecan truncada com falta do domínio V quanto resultaram em significativamente reduzidos níveis de perlecan de tipo saudável.

Stum e outros (2006) identificaram 25 diferentes mutações em HSPG2 , incluindo 22 novas mutações, distribuídas em todo o gene de 35 pacientes de 23 famílias com SJS1. Análises de mRNA de HSPG2 e imuno-tingimento de perlecan em fibroblastos de pacientes demonstraram um efeito hipomórfico e de perda de função. Mutações truncadas resultaram da decadência de mediação de mRNA não-senso (mRNAs com mutações não-senso, aquela que altera um nucleotídeo gerando um códon finalizador, geraram uma proteína perlecan truncada, incompleta), enquanto mutações sem-sentido envolvendo resíduos de cisteína (aquela própícia à formação de íons) levaram à retenção intracelular de perlecan. Mutações não estabelecidas foram identificadas e nenhuma correlação foi observada quanto a genótipo/fenótipo.

Dyssegmental Dysplasia, Silverman-Handmaker Type

Em paciente com tipo Silverman-Handmaker da dysplasia dis-segmental (DDSH), Arikawa-Hirasawa e outros (2001) acharam duplicações homozigóticas e mutações pontuais heterozigóticas no gene HSPG2, todas previstas como causadoras de uma seqüência de finalização, resultando em uma proteína com o cerne truncado. Perlecan trucada não foi secretada pelos fibroblastos dos paciente, mas foi degradada em fragmentos menores dentro das células.