Pho4 es una proteína con un factor de transcripción básico de hélice-bucle-hélice (bHLH) . Se encuentra en S. cerevisiae y otras levaduras. [2] Funciona como un factor de transcripción para regular los genes sensibles al fosfato ubicados en las células de levadura. [3] El homodímero de la proteína Pho4 es capaz de hacer esto uniéndose a secuencias de ADN que contienen el sitio de unión de bHLH 5'-CACGTG-3 '. [4] Esta secuencia se encuentra en los promotores de genes regulados positivamente en respuesta a la disponibilidad de fosfato , como el gen PHO5. [5]
Pho4 | ||||||
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![]() Estructura cristalográfica del homodímero Pho4 de levadura (cian y verde) complejado con ADN (marrón). [1] | ||||||
Identificadores | ||||||
Símbolo | Pho4 | |||||
Alt. simbolos | YFR034C | |||||
Gen NCBI | 850594 | |||||
PDB | 1a0a | |||||
RefSeq | NP_116692 | |||||
UniProt | P07270 | |||||
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Estructura
Las regiones helicoidales están representadas por cintas; elementos de estructura secundaria no regular mediante tubos delgados. Las moléculas A y B son de color cian y verde lima, respectivamente. La estructura helicoidal se ve claramente en la región del bucle. [6] La proteína PHO4 consta de 312 residuos de aminoácidos (Yoshida et al., 1989) y tiene cuatro dominios funcionales. [7] PHO4 es una de las proteínas reguladoras indispensables para la transcripción de los genes PHO5, PHO81 y PHO84. [7] El dominio de unión al ADN de PHO4 consta de dos hélices, denominadas H1 y H2, separadas por un bucle largo que contiene una nueva región α-helicoidal. PHO4 se une al ADN como un homodímero y los dos monómeros se pliegan en un haz paralelo de cuatro hélices a la izquierda. [8] La proteína PHO4 carece de una red interna de hidrógeno. [8]
Mecanismo
Pho4 es un factor de transcripción que ayuda a regular el crecimiento celular. [9] Cuando se activa, Pho4 se traslada al núcleo. Pho4 tiene un factor de intercambio nuclear al que puede unirse una proteína importina. La proteína importina se unirá a su "señal" o factor de intercambio nuclear y ayudará a translocar la proteína etiquetada con factor de intercambio nuclear en el núcleo. Además, otro factor de transcripción conocido como Pho2, se une a Pho4 y ayuda en la capacidad de Pho4 para unirse estrechamente a su sitio de unión en sus genes diana específicos. [9] Esto completa la adición de los socios de unión que Pho4 necesita para ser capaz de actuar como factor de transcripción regulando positivamente la transcripción de genes sensibles al fosfato.
Regulación
Supresión
La regulación a la baja del factor de transcripción Pho4 se observa cuando la célula de levadura tiene un entorno rico en fosfato. En concentraciones elevadas de fosfato, se observa que una quinasa dependiente de ciclina, conocida como PHO80-PHO50, fosforila PHO4 en sus residuos de serina (O'Neil et. Al 209-212). [10] Esto bloquea los sitios de unión para la importina y el factor de transcripción Pho2 y permite que el receptor Msn5p ayude en la eliminación de la proteína Pho4 del núcleo y de regreso al espacio citoplasmático. [11] Además, debido a que el sitio de unión de la importina en la proteína Pho4 está bloqueado de la fosforilación que sufre el PHO4, el PHO4 ya no puede translocarse al núcleo.
Regulación
La regulación positiva de Pho4 se observa en células de levadura deficientes en fosfato. Esto ocurre debido a que la quinasa PHO80-PHO85 dependiente de ciclina es inhibida por el inhibidor PHO81 dependiente de ciclina. [12] En concentraciones bajas de fosfato, el inhibidor de CDK PHO80-PHO85 puede inhibir que PHO80-PHO85 fosforile PHO4 en sus residuos de serina. [12] Cuando esto ocurre, importina y PHO2 son capaces de unirse a PHO4 y ayudar en la translocación y la unión estrecha a su sitio de unión en el gen PHO5, que luego se regulará positivamente. [12]
Referencias
- ^ PDB : 1a0a ; Shimizu T, Toumoto A, Ihara K, Shimizu M, Kyogoku Y, Ogawa N, et al. (Agosto de 1997). "Estructura cristalina del complejo dominio-ADN PHO4 bHLH: reconocimiento de base flanqueante" . El diario EMBO . 16 (15): 4689–97. doi : 10.1093 / emboj / 16.15.4689 . PMC 1170095 . PMID 9303313 .
- ^ Berben G, Legrain M, Gilliquet V, Hilger F (1990). "El gen regulador de levadura PHO4 codifica un motivo hélice-bucle-hélice". La levadura . 6 (5): 451–4. doi : 10.1002 / yea.320060510 . PMID 2220078 .
- ^ Shimizu T, Toumoto A, Ihara K, Shimizu M, Kyogoku Y, Ogawa N, et al. (Agosto de 1997). "Estructura cristalina del complejo dominio-ADN PHO4 bHLH: reconocimiento de base flanqueante" . El diario EMBO . 16 (15): 4689–97. doi : 10.1093 / emboj / 16.15.4689 . PMC 1170095 . PMID 9303313 .
- ^ Shao D, Creasy CL, Bergman LW (febrero de 1998). "Un residuo de cisteína en la hélice II del dominio bHLH es esencial para la homodimerización del factor de transcripción de levadura Pho4p" . Investigación de ácidos nucleicos . 26 (3): 710–4. doi : 10.1093 / nar / 26.3.710 . PMC 147311 . PMID 9443961 .
- ^ Ogawa N, Oshima Y (mayo de 1990). "Dominios funcionales de una proteína reguladora positiva, PHO4, para el control transcripcional del regulón de fosfatasa en Saccharomyces cerevisiae" . Biología Molecular y Celular . 10 (5): 2224–36. doi : 10.1128 / mcb.10.5.2224 . PMC 360570 . PMID 2183025 .
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- ^ a b Lim W, Mayer P (2015). Señalización celular: principios y mecanismos . Nueva York, Nueva York: Garland Science. págs. 119–120.
- ^ O'Neill EM, Kaffman A, Jolly ER, O'Shea EK (enero de 1996). "Regulación de la localización nuclear de PHO4 por el complejo ciclina-CDK PHO80-PHO85". Ciencia . 271 (5246): 209–12. doi : 10.1126 / science.271.5246.209 . PMID 8539622 .
- ^ "PHO4 | SGD" . www.yeastgenome.org . Consultado el 10 de mayo de 2021 .
- ^ a b c O'Neill EM, Kaffman A, Jolly ER, O'Shea EK (enero de 1996). "Regulación de la localización nuclear de PHO4 por el complejo ciclina-CDK PHO80-PHO85". Ciencia . 271 (5246): 209–12. doi : 10.1126 / science.271.5246.209 . PMID 8539622 .
enlaces externos
- PHO4 + proteína, + S + cerevisiae en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .