Las proteínas DEAD box están involucradas en una variedad de procesos metabólicos que generalmente involucran ARN , pero en algunos casos también otros ácidos nucleicos . [2] Están altamente conservados en nueve motivos y se pueden encontrar en la mayoría de los procariotas y eucariotas , pero no en todos. Muchos organismos, incluidos los humanos, contienen helicasas DEAD-box (SF2) , que participan en el metabolismo del ARN . [3]
MUERTO / DEAH caja helicasa | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | MUERTO | |||||||
Pfam | PF00270 | |||||||
Clan pfam | CL0023 | |||||||
InterPro | IPR011545 | |||||||
PROSITE | PDOC00039 | |||||||
SCOP2 | 1qva / SCOPe / SUPFAM | |||||||
CDD | cd00268 | |||||||
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Familia de caja MUERTA
Las proteínas DEAD box se llamaron la atención por primera vez a fines de la década de 1980 en un estudio que analizó un grupo de sitios de unión a NTP que eran similares en secuencia a la secuencia de helicasa de ARN eIF4A. [4] Los resultados de este estudio mostraron que estas proteínas (p68, SrmB, MSS116, vasa, PL10, eIF4A de mamífero, eIF4A de levadura) involucradas en el metabolismo del ARN tenían varios elementos comunes. [5] Se encontraron nueve secuencias comunes que se conservaron entre las especies estudiadas, lo cual es un criterio importante de la familia de cajas DEAD. [5] Los nueve motivos conservados son los siguientes, motivo Q, motivo 1, motivo 1a, motivo 1b, motivo II, motivo III, motivo IV, motivo V y motivo VI, como se muestra en la figura. El motivo II también se conoce como motivo Walker B y contiene la secuencia de aminoácidos DEAD (asp-glu-ala-asp), que dio a esta familia de proteínas el nombre de “caja DEAD”. [5] El motivo 1, el motivo II, el motivo Q y el motivo VI son todos necesarios para la unión e hidrólisis de ATP, mientras que los motivos 1a, 1b, III, IV y V pueden estar implicados en los reordenamientos intramoleculares y la interacción del ARN. [6]
Familias relacionadas
Las familias DEAH y SKI han tenido proteínas que se han identificado como relacionadas con la familia DEAD box. [7] [8] [9] Estos dos parientes tienen algunos motivos particularmente únicos que se conservan dentro de su propia familia. Caja DEAD, DEAH, y las familias de esquí están todos refiere como proteínas DExD / h . [10] Todos son bastante distintos entre sí y no hay una proteína que pertenezca a más de una de estas familias. Se cree que cada familia tiene un papel específico en el metabolismo del ARN, por ejemplo, tanto las proteínas de la caja DEAD como la de la caja DEAH Las actividades de la NTPasa son estimuladas por el ARN, pero las proteínas de la caja DEAD usan ATP y la DEAH no. [6]
Funciones biologicas
Las proteínas de caja DEAD se consideran helicasas de ARN y se ha descubierto que muchas son necesarias en procesos celulares como el metabolismo del ARN , incluida la transcripción nuclear , el empalme previo del ARNm, la biogénesis del ribosoma , el transporte nucleocitoplasmático, la traducción, la desintegración del ARN y la expresión de genes orgánulos. [10] [11] [12]
Empalme de pre-ARNm
El empalme de pre-ARNm requiere reordenamientos de cinco grandes complejos de RNP, que son snRNPs U1, U2, U4, U5 y U6. Las proteínas de caja DEAD son helicasas que se desenrollan en un enfoque dependiente de la energía y son capaces de realizar estos reordenamientos de snRNP de una manera rápida y eficiente. [13] Hay tres proteínas de caja DEAD en el sistema de levadura, Sub2, Prp28 y Prp5, y se ha demostrado que son necesarias para el empalme in vivo. [13] Se ha demostrado que Prp5 ayuda en un reordenamiento conformacional del ARNrn de U2, lo que hace que la secuencia de reconocimiento del punto de ramificación de U2 esté disponible para unirse a la secuencia del punto de ramificación. [14] Prp28 puede tener un papel en el reconocimiento del sitio de empalme 5 'y no muestra actividad de ARN helicasa, lo que sugiere que deben estar presentes otros factores para activar Prp28. [15] También se ha descubierto que las proteínas DExD / H son componentes necesarios en el corte y empalme previo del ARNm, en particular las proteínas DEAH, Prp2, Prp16, Prp22, Prp43 y Brr213. [16] Como se muestra en la figura, las proteínas de la caja DEAD son necesarias en los pasos iniciales de la formación del espliceosoma, mientras que las proteínas de la caja DEAH se requieren indirectamente para las transesterificaciones , la liberación del ARNm y el reciclaje del complejo de espliceosoma 9 .
Iniciación a la traducción
El factor de iniciación de la traducción eIF4A fue la primera proteína de caja DEAD que se encontró que tenía una actividad ATPasa dependiente de ARN . Se ha propuesto que esta proteína abundante ayuda a desenrollar la estructura secundaria en la región 5 'sin traducir. [17] Esto puede inhibir el proceso de exploración de la subunidad ribosómica pequeña, si no se desenrolla. [17] Ded1 es otra proteína de la caja DEAD que también es necesaria para el inicio de la traducción, pero su papel exacto en este proceso aún no se conoce. [18] Vasa, una proteína de caja DEAD altamente relacionada con Ded1 juega un papel en el inicio de la traducción al interactuar con el factor de iniciación eucariota 2 (eIF2). [19]
Ver también
- DDX3X
- MUERTO / DEAH caja helicasa
- Helicasa de ARN
- Caminante un motivo
Referencias
- ^ Johnson, ER; McKay, DB (1999). "Estructura cristalográfica del dominio amino terminal del factor de iniciación de levadura 4A, una helicasa de ARN de caja DEAD representativa" . ARN . 5 (12): 1526-1534. doi : 10.1017 / S1355838299991410 . PMC 1369875 . PMID 10606264 .
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