GFAP

**Glijski vlaknasti kiseli  protein** (**GFAP**)  je  protein koji je kod ljudi kodiran genom **GFAP**. To je protein intermedijarnog filamenta tipa III (IF) koji se eksprimira brojnim tipovima ćelija centralnog nervnog sistema (CNS), uključujući astrocite  i ependimne ćelije tokom razvoja . Također je utvrđeno da se GFAP eksprimira u glomerulima i peritubulskim fibroblastima iz bubrega pacova, Leydigove ćelije testisa i kod hrčka i ljudi, ljudskih  keratinocita,osteocita i hondrocita i zvjezdanih ćelija pankreasa i jetre kod pacova.

GFAP je usko povezan sa ostala tri člana porodice koji nisu epitelni tip IF, vimentin, dezmin i periferin, koji su svi uključeni u strukturu i funkciju ćelijskog citoskeleta. Smatra se da GFAP pomaže u održavanju mehaničke čvrstoće astrocita  kao i oblik ćelija, ali njegova tačna funkcija ostaje slabo razumljiva, uprkos brojnim studijama koje ga koriste kao ćelijski marker. Protein je imenovao i prvi izolirao i okarakterizirao Lawrence F. Eng, 1969. U ljudi, nalazi se na dugom (q) kraku hromosoma 17.

## Struktura 
;Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 432 aminokiseline, a molekulska težina 49.880 Da.

1020304050
MERRRITSAARRSYVSSGEMMVGGLAPGRRLGPGTRLSLARMPPPLPTRV
DFSLAGALNAGFKETRASERAEMMELNDRFASYIEKVRFLEQQNKALAAE
LNQLRAKEPTKLADVYQAELRELRLRLDQLTANSARLEVERDNLAQDLAT
VRQKLQDETNLRLEAENNLAAYRQEADEATLARLDLERKIESLEEEIRFL
RKIHEEEVRELQEQLARQQVHVELDVAKPDLTAALKEIRTQYEAMASSNM
HEAEEWYRSKFADLTDAAARNAELLRQAKHEANDYRRQLQSLTCDLESLR
GTNESLERQMREQEERHVREAASYQEALARLEEEGQSLKDEMARHLQEYQ
DLLNVKLALDIEIATYRKLLEGEENRITIPVQTFSNLQIRETSLDTKSVS
EGHLKRNIVVKTVEMRDGEVIKESKQEHKDVM

**C**:  Cistein 
**D**: Asparaginska kiselina 
**E**: Glutaminska kiselina 
**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

Intermedijarni filamenti tipa III sadrže tri domena, zvana domeni glave, šipke i repa. Specifična sekvenca DNK za domen štapa može se razlikovati između različitih intermedijarnih filamenata tipa III, ali je struktura proteina vrlo konzervirana. Ovaj domen savija se oko onih drugih niti da bi formirali dimer, sa poravnavanjem N– i C-terminala svakog filamenta. Vlakna tipa III poput GFAP, sposobna su da formiraju i homodimere i heterodimere; GFAP može se polimerizirati s drugim proteinima tipa III. GFAP i drugi IF III proteini ne mogu se sastaviti sa keratinima, tipa I i II intermedijarnim filamentima: u ćelijama koje eksprimiraju oba proteina formiraju se dvije odvojene intermedijarne mreže filament, što može omogućiti specijalizaciju i povećanu varijabilnost.

Da bi formirali mreže, početni GFAP dimeri se kombiniraju da bi stvorili raspoređene tetramere, koji su osnovne podjedinice intermedijarnog  filamenta. Budući da domeni štapa * in vitro * sami ne tvore filamente, neheliksni domeni glave i repa neophodni su za formiranje filament.

## Funkcija u centralnom nervnom sistemu 
U centralnom nervnom sistemu, GFAP se eksprimira u ćelijama astrocita. Uključen je u mnoge važne procese CNS-a, uključujući ćelijsku komunikaciju i funkcioniranje krvno-moždane barijere.

Pokazalo se da GFAP ima ulogu I u mitozi, prilagođavanjem ćelijske  mreže filamenata. Tokom mitoze dolazi do povećanja količine fosforiliranog GFAP-a i kretanja ovog modificiranog proteina do brazde cijepanja. Na djelu su različiti kompleti kinaza: cdc2 kinaza djeluje samo na prijelazu G2-faze, dok su ostali GFAP-kinaze aktivne samo na viljušci cijepanja. Ova specifičnost lokacije omogućava preciznu regulaciju distribucije GFAP-a u ćerke ćelije. Studije su takođe pokazale da GFAP nokaut-miševi prolaze kroz višestruke degenerativne procese, uključujući abnormalnu mijelinizaciju, pogoršanje strukture bijele materije i funkcionalno/strukturno oštećenje krvno-moždane barijere. Ovi podaci sugeriraju da je GFAP neophodan za mnoge kritične uloge u centralnom nervnom sistemu (CNS-u).

Predlaže se da GFAP ima ulogu I u interakcijama astrocit – neuron, kao i komunikacijama ćelija-ćelija. Koristeći antisens RNK, * in vitro*, astrociti kojima nedostaje GFAP ne formiraju ekstenzije obično prisutne sa neuronima. Studije su također pokazale da Purkinjeove ćelije kod nokaut-miševa GFAP ne pokazuju normalnu strukturu, a ti miševi imaju nedostatke u kondicioniranju eksperimenta, kao što je  treptanje očnog kapka. Biohemijske studije GFAP-a pokazale su MgCl2 i / ili kalcij/kalmodulin zavisne fosforilacije na različitim serinskim ili treoninskim ostacima PKC i PKA koja su obje  važne za citoplazmatski transdukciju signala. Ovi podaci ističu važnost GFAP-a za komunikaciju ćelija-ćelija.

Pokazalo se da je GFAP važan i u popravljanju nakon ozljede CNS-a. Preciznije, za njegovu ulogu u stvaranju glijinog ožiljka na mnogim lokacijama širom CNS-a, uključujući i oko i mozak.

### Autoimunska GFAP astrocitopatija 
U 2016., opisan je upalni poremećaj CNS-a povezan sa anti-GFAP antitelima. Pacijenti sa autoimunskom GFAP astrocitopatijom razvili su meningoencefalomielitis sa upalom moždanih ovojnica, moždanog parenhima i kičmene moždine. Otprilike jedna trećina slučajeva bila je povezana sa raznim karcinomima, a mnogi su imali i druga CNS autoantitijela.

Meningoencefalitis je dominantna klinička prezentacija autoimunske GFAP astrocitopatije u objavljenim serijama slučajeva. Može biti povezana sa encefalomielitisom i parkinsonizmom.

## Bolesna stanja
 u glijskoj neoplazmi (anaplazijki astrocitom.]]
 astrocita u ćelijskoj kulturi (crveno) i vimentin  (zeleno). GFAP i vimentin se kolokalizuju u citoplazmatskim intermedijarnim filamentima, tako da astrociti izgledaju žuto. Jedarna DNK obojena je plavom bojom DAPI. Antitijela, priprema ćelija i slika koju generira *EnCor Biotechnology Inc*.]]
Mnogo je poremećaja povezanih s nepravilnom regulacijom GFAP-a, a ozljede mogu uzrokovati da glijske ćelije reagiraju na štetne načine. Glijni ožiljak posljedica je nekoliko neurodegenerativnih stanja, kao i povreda koje uništavaju neuronski materijal. Ožiljak nastaje interakcijom astrocita sa vlaknastim tkivom, kako bi se ponovo uspostavili glijini rubovi oko središnjeg jezgra ozljede  a djelimično je uzrokovan nadregulacijom GFAP-a .

Sljedeće stanje izravno povezano s GFAP je Alexanderovom bolešću, rijetkim genetičkim poremećajem. Njegovi simptomi uključuju mentalnu i fizičku zaostalost, demenciju, povećanje mozga i glave, zgrčenost (ukočenost ruku i / ili nogu) i napade. Ćelijski mehanizam bolesti je akumulacija leda  u citoplazmi koja sadrži GFAP i protein toplotnog šoka, poznate kao Rosenthalova vlakna s. Pokazalo se da mutacije u kodnom području GFAP-a doprinose akumulaciji Rosenthalovih vlakana. Pretpostavlja se da su neke od ovih mutacija štetne za formiranje citoskeleta, kao i za povećanje aktivnosti kaspaza 3 što bi dovelo do povećane učestalosti  apoptoza ćelija sa ovim mutacijama. GFAP stoga ima važnu ulogu u patogenezi Alexanderove bolesti.

Značajno je da se ekspresija nekih GFAP izoformi smanjuje kao odgovor na akutnu infekciju ili neurodegeneraciju.Glikoproteinska  virusna ovojnica HIV-1  gp120 može direktno inhibirati fosforilaciju GFAP-a i nivoi GFAP-a mogu se smanjiti kao odgovor na hronične infekcije HIV-om-1, *varicella zoster* i pseudorabijes. Smanjenje ekspresije GFAP zabilježeno je u Downov sindrom, shizofrenija, bipolarni poremećaj i depresija.

## Interakcije 
Pokazalo se da glialni fibrilarni kiseli protein ima  interakcije sa MEN1  i PSEN1.

## Izoforme 
Iako je GFAP alfa jedina izoforma koja se može sastaviti homomerno, GFAP ima osam različitih izoformi koje označavaju različite podgrupe astrocita u mozgu čovjeka i glodara. Ove izoforme uključuju GFAP kappa, GFAP +1 i dosad najbolje istraženu GFAP deltu. Čini se da je GFAP delta povezana sa neuronskim matičnim ćelijama (NSC) i može biti uključena u migraciju. GFAP + 1 je antitijelo koje označava dvije izoforme. Iako pozitivni astrociti GFAP + 1 navodno nisu reaktivni astrociti, oni imaju širok spektar morfoloških varijac ija, uključujući procese do 0,95&nbsp;mm (koji se vide u ljudskom mozgu). Ekspresija GFAP + 1 pozitivnih astrocita povezana je sa starošću i početkom patoloških promjena kod AD.

## Također pogledajte
*Sindrom mikrodelecije 17q21.31 (Koolen–de Vriesov sindrom)
*Boja GFAP

## Reference 
## Dopunska literatura 
* 

## Vanjskli linkovi 
* GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on Alexander disease
* OMIM entries on Alexander disease
* 
* 

Kategorija:Biologija bipolarnog poremećaja
Kategorija:Geni na hromosomu 17
Kategorija:Ljudski proteini
Kategorija:Proteomika