Proteína hfq

Proteína Hfq con un ARNs unido.

La proteína Hfq (también conocida como proteína HF-I ) codificada por el gen hfq se descubrió en 1968 como un factor huésped de Escherichia coli que era esencial para la replicación del bacteriófago Qβ . ^[1] Ahora está claro que Hfq es una proteína de unión de ARN bacteriano abundante que tiene muchas funciones fisiológicas importantes que suelen estar mediadas por la interacción con el ARN de unión a Hfq .

En E. coli , los mutantes Hfq muestran múltiples fenotipos relacionados con la respuesta al estrés. ^[2] Ahora se sabe que la proteína Hfq regula la traducción de dos factores principales de transcripción de estrés (σS (RpoS) y σE (RpoE)) en enterobacterias . ^{[3] [4] [5]} También regula sRNA en Vibrio cholerae , un ejemplo específico es MicX sRNA . ^[6] En Salmonella typhimurium , se ha demostrado que Hfq es un factor de virulencia esencial, ya que su eliminación atenúa la capacidad de S. typhimurium para invadir las células epiteliales y secretar factores de virulencia.o sobrevivir en macrófagos cultivados . ^[7] En Salmonella , los mutantes de deleción de Hfq tampoco son móviles y exhiben una activación crónica de la respuesta al estrés de la envoltura mediada por sigma. ^[8] Un estudio CLIP-Seq de Hfq en Salmonella ha revelado 640 sitios de unión en el transcriptoma de Salmonella . La mayoría de estos sitios de unión se encontraron en ARNm y ARNs. ^[9] En Photorhabdus luminescens , una deleción del gen hfq provoca la pérdida de la producción de metabolitos secundarios. ^[10]

Hfq media sus efectos pleiotrópicos a través de varios mecanismos. Se interactúa con sRNA reguladora y facilita su antisentido interacción con sus objetivos. También actúa de forma independiente para modular la descomposición del ARNm (dirigiendo las transcripciones del ARNm para la degradación) y también actúa como represor de la traducción del ARNm . Se ha utilizado SELEX genómico para mostrar que los ARN de unión a Hfq están enriquecidos en el motivo de secuencia 5'-AAYAAYAA-3 '. ^[11] También se encontró que Hfq actúa sobre la biogénesis de ribosomas en E. coli , específicamente en la subunidad 30S. Los mutantes Hfq acumulan niveles más altos de subunidades pequeñas inmaduras y una precisión de traducción disminuida. ^[12]Esta función sobre el ribosoma bacteriano también podría explicar el efecto pleiotrópico típico de las cepas de deleción de Hfq. ^[13]

Las imágenes de microscopía electrónica revelan que, además de la localización esperada de esta proteína en las regiones citoplasmáticas y en el nucleoide, una fracción importante de Hfq se encuentra muy cerca de la membrana. ^[14]

Estructuras cristalográficas

Hasta ahora se han publicado seis estructuras cristalográficas de 4 proteínas Hfq diferentes; E. coli Hfq ( PDB : 1HK9 ), P. aeruginosa Hfq en una condición baja en sal ( 1U1S ) y una condición alta en sal ( 1U1T ), Hfq de S. aureus con ARN unido ( 1KQ2 ) y sin ( 1KQ1 ) Y la proteína Hfq (similar a) de M. jannaschii ( 2QTX ).

Las seis estructuras confirman la forma de anillo hexámero de un complejo proteico Hfq.

Ver también

• SALIDA DE ARN

Referencias

1. August JT, Eoyang L, De Fernandez MT, et al. (1970). "Proteínas hospedadoras y específicas de fagos en la replicación del ARN del bacteriófago". Alimentado. Proc . 29 (3): 1170–5. PMID  4315363 .
2. Tsui HC, Leung HC, Winkler ME (julio de 1994). "Caracterización de fenotipos ampliamente pleiotrópicos causados ​​por una mutación de inserción hfq en Escherichia coli K-12". Microbiología molecular . 13 (1): 35–49. doi : 10.1111 / j.1365-2958.1994.tb00400.x . PMID 7984093 . S2CID 46245659 .  
3. Silenciador A, Fischer D, Hengge-Aronis R (mayo de 1996). "La proteína de unión a ARN HF-I, conocida como factor huésped para la replicación del ARN del fago Qbeta, es esencial para la traducción de rpoS en Escherichia coli" . Genes y desarrollo . 10 (9): 1143–51. doi : 10.1101 / gad.10.9.1143 . PMID 8654929 . 
4. Guisbert E, Rhodius VA, Ahuja N , Witkin E, Gross CA (marzo de 2007). "Hfq modula la respuesta al estrés de la envoltura mediada por sigmaE y la respuesta al estrés citoplásmico mediada por sigma32 en Escherichia coli" . Revista de bacteriología . 189 (5): 1963–73. doi : 10.1128 / JB.01243-06 . PMC 1855744 . PMID 17158661 .  
5. Brown L, Elliott T (julio de 1996). "La traducción eficaz del factor sigma RpoS en Salmonella typhimurium requiere el factor I del huésped, una proteína de unión al ARN codificada por el gen hfq" . Revista de bacteriología . 178 (13): 3763–70. doi : 10.1128 / jb.178.13.3763-3770.1996 . PMC 232634 . PMID 8682778 .  
6. Davis BM, Waldor MK (julio de 2007). "El procesamiento dependiente de RNasa E estabiliza MicX, un sRNA de Vibrio cholerae" . Mol. Microbiol . 65 (2): 373–85. doi : 10.1111 / j.1365-2958.2007.05796.x . PMC 1976385 . PMID 17590231 .  
7. Sittka A, Pfeiffer V, Tedin K, Vogel J (enero de 2007). "La chaperona de ARN Hfq es esencial para la virulencia de Salmonella typhimurium" . Microbiología molecular . 63 (1): 193–217. doi : 10.1111 / j.1365-2958.2006.05489.x . PMC 1810395 . PMID 17163975 .  
8. Figueroa-Bossi N, Lemire S, Maloriol D, Balbontín R, Casadesús J, Bossi L (noviembre de 2006). "La pérdida de Hfq activa la respuesta al estrés de la envoltura dependiente de sigmaE en Salmonella enterica" . Microbiología molecular . 62 (3): 838–52. doi : 10.1111 / j.1365-2958.2006.05413.x . PMID 16999834 . 
9. Holmqvist E, Wright PR, Li L, Bischler T, Barquist L, Reinhardt R, Backofen R, Vogel J (2016). "Patrones de reconocimiento de ARN global de reguladores post-transcripcionales Hfq y CsrA revelados por reticulación UV in vivo" . EMBO J . 35 (9): 991–1011. doi : 10.15252 / embj.201593360 . PMC 5207318 . PMID 27044921 .  
10. Tobias NJ, Heinrich AK, Eresmann H, Wright PR, Neubacher N, Backofen R, Bode HB (2016). "La simbiosis fotorhabdus-nematodo depende de la regulación de metabolitos secundarios mediada por hfq". Microbiología ambiental . 19 (1): 119-129. doi : 10.1111 / 1462-2920.13502 . PMID 27555343 . S2CID 6541706 .  
11. Lorenz C, Gesell T, Zimmermann B, Schoeberl U, Bilusic I, Rajkowitsch L, Waldsich C, von Haeseler A, Schroeder R (2010). "SELEX genómico para ARN de unión a Hfq identifica aptámeros genómicos predominantemente en transcripciones antisentido" . Ácidos nucleicos Res . 38 (11): 3794–808. doi : 10.1093 / nar / gkq032 . PMC 2887942 . PMID 20348540 .  
12. Andrade, José M .; Santos, Ricardo F. dos; Chelysheva, Irina; Ignatova, Zoya; Arraiano, Cecília M. (16 de abril de 2018). "La proteína de unión a ARN Hfq es importante para la biogénesis del ribosoma y afecta la fidelidad de la traducción" . El diario EMBO . 37 (11): e97631. doi : 10.15252 / embj.201797631 . ISSN 0261-4189 . PMC 5983149 . PMID 29669858 .   
13. Sharma, Indra Mani; Korman, Arthur; Woodson, Sarah A. (15 de mayo de 2018). "La chaperona Hfq ayuda a madurar el ribosoma" . El diario EMBO . 37 (11): e99616. doi : 10.15252 / embj.201899616 . ISSN 0261-4189 . PMC 5983180 . PMID 29764978 .   
14. Diestra E, Cayrol B, Arluison V, Risco C (2009). Mayer C (ed.). "Las imágenes de microscopía electrónica celular revelan la localización de la proteína Hfq cerca de la membrana bacteriana" . PLOS ONE . 4 (12): e8301. Código Bibliográfico : 2009PLoSO ... 4.8301D . doi : 10.1371 / journal.pone.0008301 . PMC 2789413 . PMID 20011543 .  

11. Mol Cell. Enero de 2002; 9 (1): 23-30. Hfq: una proteína bacteriana similar a Sm que media la interacción ARN-ARN.Møller T1, Franch T, Højrup P, Keene DR, Bächinger HP, Brennan RG, Valentin-Hansen P.
12. EMBO J. 1 de julio de 2002; 21 (13): 3546-56. Estructuras del regulador de traducción pleiotrópico Hfq y un complejo Hfq-ARN: una proteína bacteriana similar a Sm. Schumacher MA1, Pearson RF, Møller T, Valentin-Hansen P, Brennan RG.

enlaces externos

• hfq + Gene + Product en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .