CPEB , o proteína de unión al elemento de poliadenilación citoplasmática , es una proteína de unión a ARN altamente conservada que promueve el alargamiento de la cola de poliadenina del ARN mensajero . [1] CPEB activa más comúnmente el ARN objetivo para la traducción , pero también puede actuar como represor, [2] dependiendo de su estado de fosforilación . [3] En los animales, CPEB se expresa en varias isoformas de empalme alternativas que son específicas para tejidos y funciones particulares, incluida la ribozima CPEB3 de mamíferos que se autoescinde.. El CPEB se identificó por primera vez en ovocitos de Xenopus y se asoció con la meiosis ; [1] También se ha identificado un papel en la espermatogénesis de Caenorhabditis elegans . [4]
CPEB participa en la regulación de bucle cerrado de ARNm que los mantiene inactivos. La estructura de circuito cerrado entre 3'UTR y 5'UTR inhibe la traducción. [5] Esto se ha observado en Xenopus laevis en el que eIF4E unido a la tapa 5 ' interactúa con Maskin unido a CPEB en la UTR 3' creando transcripciones traduccionalmente inactivas . Esta inhibición de la traducción se levanta una vez que se fosforila CPEB , desplazando el sitio de unión de Maskin, lo que permite la polimerización de la cola de PolyA , que puede reclutar la maquinaria de traducción por medio de PABP . [6] Sin embargo, es importante señalar que este mecanismo ha sido objeto de un gran escrutinio. [7]
Papel en la memoria
Drosophila Orb2 se une a genes implicados en la memoria a largo plazo. Una isoforma de CPEB que se encuentra en las neuronas de la babosa marina Aplysia californica , así como en Drosophila , ratones y humanos, contiene un dominio N-terminal que no se encuentra en otras isoformas que muestra una alta similitud de secuencia con las proteínas priónicas . Los experimentos con la isoforma Aplysia expresada en levadura revelan que CPEB tiene una propiedad clave asociada con los priones: puede hacer que otras proteínas asuman conformaciones proteicas alternativas que son heredables en generaciones sucesivas de células de levadura. Además, la forma funcional de unión al ARN de la proteína CPEB puede ser el estado de tipo priónico. [8] Estas observaciones han llevado a la sugerencia de que las proteínas similares a priones biestables de larga duración desempeñan un papel en la formación de la memoria a largo plazo . [9] Se ha sugerido que "tanto el almacenamiento de memoria como su plasticidad sináptica subyacente están mediados por el aumento de ... CPEB". [10]
Interacciones
Se ha demostrado que CPEB interactúa con las siguientes proteínas:
- PUM2 [11]
- PARN [12]
- GLD-2 [12]
- symplekin [13]
- Proteína de unión a eIF4E [12]
Referencias
- ^ a b Merluza, LE; Richter, JD (1994). "CPEB es un factor de especificidad que media la poliadenilación citoplásmica durante la maduración de ovocitos de Xenopus". Celular . 79 (4): 617–627. doi : 10.1016 / 0092-8674 (94) 90547-9 . PMID 7954828 .
- ^ De Moor, CH; Richter, JD (1999). "La poliadenilación citoplasmática median enmascaramiento y desenmascaramiento de ARNm de ciclina B1" . EMBO J . 18 (8): 2294–2303. doi : 10.1093 / emboj / 18.8.2294 . PMC 1171312 . PMID 10205182 .
- ^ Méndez, R .; Barnard, D .; Richter, JD (2002). "La traducción diferencial de ARNm y la progresión meiótica requieren la destrucción de CPEB mediada por Cdc2" . EMBO J . 21 (7): 1833–1844. doi : 10.1093 / emboj / 21.7.1833 . PMC 125948 . PMID 11927567 .
- ^ Luitjens, C; Gallegos, M; Kraemer, B; Kimble, J; Wickens, M. (2000). "Las proteínas CPEB controlan dos pasos clave en la espermatogénesis en C. elegans" . Genes Dev . 14 (20): 2596–609. doi : 10.1101 / gad.831700 . PMC 316992 . PMID 11040214 .
- ^ Kang, MK; Han, SJ (marzo de 2011). "Regulación postraduccional y postraduccional durante la maduración de ovocitos de ratón" . Rep . BMB 3. 44 (3): 147-157. doi : 10.5483 / BMBRep.2011.44.3.147 . PMID 21429291 . Archivado desde el original el 2 de noviembre de 2013 . Consultado el 7 de diciembre de 2013 .
- ^ Gilbert, Scott (2010). Biología del desarrollo . Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc. p. 60 . ISBN 978-0-87893-384-6.
- ^ Kozak, Marilyn (1 de noviembre de 2008). "Las viejas ideas defectuosas sobre la regulación traslacional allanaron el camino para la confusión actual sobre cómo funcionan los microARN". Gene . 2. 423 (2): 108-115. doi : 10.1016 / j.gene.2008.07.013 . PMID 18692553 .
- ^ Si, K; Lindquist, S; Kandel, ER (2003). "Una isoforma neuronal de la Aplysia CPEB tiene propiedades priónicas". Celular . 115 (7): 879–91. doi : 10.1016 / s0092-8674 (03) 01020-1 . PMID 14697205 .
- ^ Más corto, J; Lindquist, S (2005). "Los priones como conductos adaptativos de la memoria y la herencia". Nat Rev Genet . 6 (6): 435–50. doi : 10.1038 / nrg1616 . PMID 15931169 .
- ^ Fioriti L et al (2015) "La persistencia de la memoria basada en el hipocampo" requiere la síntesis de proteínas mediada por la proteína tipo prión CPEB3. Neurona . doi: 10.1016 / j.neuron.2015.05.021
- ^ Campbell ZT, Menichelli E, Friend K, Wu J, Kimble J, Williamson JR, Wickens M (2012). "Identificación de una interfaz conservada entre las proteínas PUF y CPEB" . J Biol Chem . 287 (22): 18854–62. doi : 10.1074 / jbc.M112.352815 . PMC 3365739 . PMID 22496444 .
- ^ a b c Lin, CL .; Evans, V .; Shen, S .; Xing, Y .; Richter, JD. (Febrero de 2010). "La experiencia nuclear de CPEB: implicaciones para el procesamiento de ARN y el control de la traducción" . ARN . 16 (2): 338–48. doi : 10.1261 / rna.1779810 . PMC 2811663 . PMID 20040591 .
- ^ Campbell, ZT .; Menichelli, E .; Friend, K .; Wu, J .; Kimble, J .; Williamson, JR .; Wickens, M. (mayo de 2012). "Identificación de una interfaz conservada entre las proteínas PUF y CPEB" . J Biol Chem . 287 (22): 18854–62. doi : 10.1074 / jbc.M112.352815 . PMC 3365739 . PMID 22496444 .