Arc (protein)

**Aktivnošću-regulirani citoskeletu pridruženi protein** je neuroplastični protein koji je kod ljudi kodiran genom **ARC**.  Prvi puta je okarakteriziran 1995.  * ARC * je član porodice brzo i ranoaktivirajućih gena (IEG), brzo aktivirajuće klase gena funkcionalno definirane njihovom sposobnošću da se transkribiraju u prisustvu inhibitora sinteze proteina. *ARC*-ova iRNK je lokalizirana na aktiviranim sinapsnim lokacijama na NMDA receptor-ovisni način, za koji se vjeruje da se novi protein translatira ima ključnu ulogu u učenju i molekuskim procesima povezanim s pamćenjem. Protein Arc smatra se važnim u neurobiologiji zbog regulacije aktivnosti, lokalizacije i korisnosti kao markera za plastične promjene u mozgu. Disfunkcija u proizvodnji Arc proteina je uključena kao važan faktor u razumijevanju različitih neuroloških stanja, uključujući amneziju, Alzheimerovu bolest, poremećaji iz spektra autizma i sindrom fragilnog X.   Zajedno sa drugim IEG -ovima, kao što su *ZNF268* i *HOMER1*, *ARC* je također značajan alat za sistemsku neuronauku kako je ilustrirano razvojem ćelijskog  odjeljka za vremensku aktivnosti pomoću fluorescentne hibridizacija *in situ* (vidi FISH).

## Aminokiselinska sekvenca
Dužina polipeptidnog lanca je  396 aminokiselina, а molekulska težina  45.316 Da.

1020304050
MELDHRTSGGLHAYPGPRGGQVAKPNVILQIGKCRAEMLEHVRRTHRHLL
AEVSKQVERELKGLHRSVGKLESNLDGYVPTSDSQRWKKSIKACLCRCQE
TIANLERWVKREMHVWREVFYRLERWADRLESTGGKYPVGSESARHTVSV
GVGGPESYCHEADGYDYTVSPYAITPPPAAGELPGQEPAEAQQYQPWVPG
EDGQPSPGVDTQIFEDPREFLSHLEEYLRQVGGSEEYWLSQIQNHMNGPA
KKWWEFKQGSVKNWVEFKKEFLQYSEGTLSREAIQRELDLPQKQGEPLDQ
FLWRKRDLYQTLYVDADEEEIIQYVVGTLQPKLKRFLRHPLPKTLEQLIQ
RGMEVQDDLEQAAEPAGPHLPVEDEAETLTPAPNSESVASDRTQPE

**C**: Cistein
**D**: Aspartat
**E**: Glutamat
**F**: Fenilalanin 
**G**: Glicin
**H**: Histidin
**I**: Izoleucin 
**K**: Lizin
**L**: Leucin
**M**: Metionin
**N**: Asparagin
**P**: Prolin
**Q**: Glutamin
**R**: Arginin
**S**: Serin
**T**: Treonin
**V**: Valin
:**W**: Triptofan
**Y**: Tirozin

## Gen 
Gen *ARC*, koji se kod miša  nalazi na hromosomu 15, hromosomi 7 kod pacova, i hromosomu 8 kod ljudi, genomski je konzerviran kod vrsta kičmenjaka i ima nisku homologiju sekvenci sa spektrinom, a second SRE at ~6.5 kb;

3' UTR iRNK sadrži cis-djelujući element potreban za lokalizaciju Arc-a na neuronske dendrite, kao i lokacije za dva kompleksa egzonske prerade (EJC) koji Arc čine prirodnom metom za nonsensno posredovanje raspada (NMD).  Za translokaciju iRNK citoplazmatskog Arc-a u aktivirane sinapse važno je i 11. nukleotidno vezno mjesto za heterogeni jedarni ribonukleoprotein A2 (hnRNP A2).

Sumnja se da gen Arc potječe od Ty3 /gypsy retrotranspozona i da je prenamijenjen za posredovanje u komunikaciji neuron-neuron.  Osim toga, protein ima mjesta vezanja za endofilin 3, na aminokiselinama 89-100, odnosno dinamin 2 za 195-214. Dok je Arc-ova iRNK podložna razgradnji pomoću NMD-a, prevedeni protein sadrži PEST sekvencu na aminokiselinama 351-392, što ukazuje na proteasom-ovisnu degradaciju. Prevedeni protein može se vizualizirati pomoću imunoblota kao trake na 55 kDa. ARC protein može formirati virusima slične kapside koje pakiraju iRNK i mogu se kretati između ćelija.

## Promet
Nakon transkripcije, Arc iRNK transportira se iz jedra i lokalizira u neuronske dendrite  u  procesu ovisađnom o 3' UTR, i fosforilaciji ERK-a. i vjerovatno premješten u dendritsku kičmu, pomoću motornog proteina na bazi aktinskog miozina-Va. Pokazalo se da je Arc povezan sa poliribosomimana sinapsnim mjestima, i preveden je u izolirane frakcije sinaptoneurosoma *in vitro*, što ukazuje na to da je protein vjerojatno lokalno translatiran *in vivo*.

Sinapsno lokalizirani protein Arc stupa u interakciju s dinaminom i endofilinom, proteinima uključenim u klatrinski posredovanu endocitozu, i olakšava uklanjanje AMPA receptora s plazmamembrane. dok Arc-ovi nokauti eksprimiraju površinski AMPA.

## Nokauti Arc-a
Arc je kritičan kao sveprisutni signalni faktor u ranom embrionskom razvoju i potreban je za rast i oblikovanje tokom gastrulacije.  Prvi nokauti (KO) za Arc su stoga bili nekompatibilni sa životom. Naknadni napori proizveli su homozigotne nokaut-miševe ciljajući cijeli gen Arc, a ne dijelove kodirajuće regije, eliminirajući negativne dominantne efekte. Ove životinje pokazale su se održivima i ne pokazuju grube malformacije u neuronskoj arhitekturi, ali imaju veće razine GluR1 podjedinica i povećane minijaturne ekscitatorne postsinapsne struje (mEPSC), uz ekspresiju nedostataka u dugoročnoj memoriji.

## Signalizacija 
Arc-ov transkript ovisi o aktivaciji kaskade mitogen-aktivirane protein kinaze ili MAP kinaze (MAPK), Vanćelijska signalizacija neuronskim dendritima aktivira postsinapsna mjesta za povećanje razine Arc-a kroz širok raspon signalnih molekula, uključujući mitogene kao što su epidermni faktor rasta (EGF), i dihidroksifenilglicinom (DHPG).  Uobičajeni faktor za ove signalne molekule uključuje aktivaciju cikličkog-AMP-a i njegove nizvodne mete protein-kinaza A (PKA). Kao takva, izravna farmakološka aktivacija cAMP-a forskolinom ili 8-Br-cAMP snažno povećava razinu Arc-a  koji imaju implikacije na regulaciju gena neposrednog razvoja. Poznato je da je nekoliko transkripcijskih faktora  u regulaciji gena Arc (vidi gore), uključujući serumski faktor odgovora (SRF),

## Efekti na ponašanje 
Promjene u ARC-ovoj iRNK i/ili bjelančevini koreliraju s brojnim promjenama u ponašanjum uključujući kondicioniranje straha, kontekstualnu uslovljenost strahom, protorno pamćenje, operativno prilagođavanje, i inhibitorno izbjegavanje.

## Reference 
## Vanjski linkovi 
* 

Kategorija:Geni na hromosomu 8
Kategorija:Ljudski proteini
Kategorija:Proteomika