PRP8 refiere tanto a la proteína PRP8 y gen PRP8 . Origina el nombre de PRP8 de su participación en p re-m R NA p rocessing. La proteína Prp8 es una proteína grande, altamente conservada y única que reside en el núcleo catalítico del espliceosoma y se ha encontrado que tiene un papel central en los reordenamientos moleculares que ocurren allí. La proteína Prp8 es un componente central importante del núcleo catalítico en el espliceosoma, y el espliceosoma es responsable del corte y empalme del ARNm precursor que contiene intrones y exones.. Los intrones no expresados son eliminados por el complejo de espliceosoma para crear una transcripción de ARNm más concisa. El empalme es solo una de las muchas modificaciones posteriores a la transcripción que debe sufrir el ARNm antes de la traducción. También se ha planteado la hipótesis de que Prp8 es un cofactor en la catálisis de ARN. [1]
Estructura cristalina de Prp8 | ||||||
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![]() Estructura cristalina prp8 | ||||||
Identificadores | ||||||
Símbolo | EGFR | |||||
Alt. simbolos | USA2, DBF3, DNA39, RNA8, SLT21 | |||||
PDB | 4I43 | |||||
UniProt | P33334 | |||||
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Historia
El nombre sistemático de la proteína PRP8 es YHR165C. La proteína Prp8 está codificada por un solo gen en humanos con 42 exones. El tamaño de Prp8 varía entre 230-280 kDa dependiendo del organismo. La secuencia que codifica la proteína Prp8 está altamente conservada entre organismos eucariotas, con una coincidencia de identidad del 61% entre humanos y levaduras en la secuencia de aminoácidos. [1] El gen Prp8 se encuentra en el cromosoma VIII en levaduras y en el cromosoma 17 en humanos.
Papel en el empalme
El empalme previo al ARNm implica dos reacciones de transesterificación y ataques de grupos hidroxilo dentro del espliceosoma. En estas reacciones, la eliminación de intrones espliceosomales es catalizada por el espliceosoma utilizando el mismo mecanismo que los intrones del Grupo II . [2] Hay cinco pequeños complejos nucleares ARN-proteína clave ( snRNP ) involucrados en este proceso. Todos los snRNP juntos aportan alrededor de 50 proteínas al espliceosoma central. [2] El gen Prp8 codifica una proteína que es una parte central del U5 snRNP y del U5-U4 / U6 tri-snRNP. El tri-snRNP U5-U4 / U6 está involucrado con el Complejo B, el espliceosoma precatalítico, donde el snRNP U5 se une a los exones en el extremo 5 'del ARNm antes de pasar a los intrones. El snRNP de U5 está involucrado con el Complejo C, el espliceosoma catalítico, donde el snRNP de U5 se une a un exón en el sitio de empalme 3 'y se forma el lazo de lazo . El snRNP de U5 también está involucrado con el Complejo C *, el espliceosoma poscatalítico, donde permanece unido al lazo antes de que se libere el ARN empalmado y se reciclen los snRNP.
Los métodos de investigación comunes para estudiar la estructura y funciones de Prp8 son la co- inmunoprecipitación y el análisis de transferencia Western . La estructura de Prp8 incluye un motivo de reconocimiento de ARN , un dominio de unión a ubiquitina MPN / JAB cerca del extremo C-terminal y una señal de localización nuclear (NLS) que marca la proteína que se moverá al núcleo celular. [3] La estructura cristalina de la proteína Prp8 (residuos 885-2413) revela dominios estrechamente asociados que se asemejan a una transcriptasa inversa intrón y una endonucleasa de restricción tipo II. Esto implica que Prp8 podría desempeñar funciones similares tanto a la creación de ADNc como al corte del ADN durante el empalme.
Prp8 también participa más en el mantenimiento de la conformación adecuada de los sustratos y cofactores de ARN unidos de la reacción de empalme. Prp8, junto con otras dos proteínas snRNP U5, ayuda a activar el espliceosoma y a formar su centro catalítico activo. Se ha propuesto que la hidrólisis de GTP da como resultado un reordenamiento de Prp8 que libera los snRNP de U1 y U4 y es responsable de esta activación del núcleo catalítico del espliceosoma. [4] Prp8 realiza una función similar a un andamio en el espliceosoma y se aferra a muchos de los sustratos y subunidades que interactúan. Se ha reticulado en los sitios de empalme 3 'y 5' en el ARNm. [5] Debido a estos elementos estructurales, se ha asumido que Prp8 puede haber evolucionado a partir de retroelementos inactivados de transcriptasas inversas , [6] con los snRNP reemplazando los dominios catalíticos de ancestros auto-empalmados. [2]
Mutación y enfermedad
Deficiencias
La mutación de Prp8 se ha relacionado con la enfermedad humana Retinitis Pigmentosa que causa pérdida de la visión, sobre todo progresando hasta la edad adulta. Esta afección autosómica dominante resulta con la degeneración de los fotorreceptores de la retina del ojo. Este trastorno es causado por mutaciones en el extremo C-terminal. La retinitis pigmentosa es el resultado de nueve mutaciones sin sentido en el último exón del ARNm maduro que produce cambios en siete aminoácidos altamente conservados. Los estudios en levaduras indican que la mutación del extremo C-terminal afecta las interacciones con Brr2p, una helicasa responsable de la función necesaria para el desenrollamiento de las hélices U1 snRNA / 5'SS y U4 / U6 RNA.
Mutaciones fenotípicas de Prp8 entre especies
Caenorhabditis elegans Prp8 se ha relacionado con la reproducción y el desarrollo. Se utilizó ARNi , o interferencia de ARN, para eliminar Prp8. Esto resultó en un alto nivel de esterilidad, un cuerpo claro y una vulva protuberante, todas expresiones fenotípicas vinculadas a la reproducción y el desarrollo. [7] [8] La mutación de Prp8 de ratón ha resultado en retinosis pigmentaria (ver arriba). [9] La mutación de la levadura Prp8 da como resultado un defecto de maduración de U5 snRNP. [10] El componente snRNAP U5 del splicesosoma es necesario para unirse a los exones 5 'y 3' durante el empalme previo al ARNm. Las mutaciones con esta subunidad se correlacionan con una edición reducida o inexacta del ARN. En casos graves, las mutaciones en Prp8 pueden provocar la muerte celular.
Ver también
Referencias
- ↑ a b Grainger RJ, Beggs JD (mayo de 2005). "Proteína Prp8: en el corazón del espliceosoma" . ARN . 11 (5): 533–57. doi : 10.1261 / rna.2220705 . PMC 1370742 . PMID 15840809 .
- ^ a b c Cox DL, Nelson MM (2008). Principios de bioquímica de Lehninger (5ª ed.). Nueva York: WH Freeman. págs. 1037–1039 . ISBN 9780716771081.
- ^ Bellare P, Kutach AK, Rines AK, Guthrie C, Sontheimer EJ (febrero de 2006). "Unión de ubiquitina por una variante de dominio Jab1 / MPN en el factor de corte y empalme de pre-ARNm esencial Prp8p" . ARN . 12 (2): 292-302. doi : 10.1261 / rna.2152306 . PMC 1370909 . PMID 16428608 .
- ^ Strauss, EJ; Ben-Yehuda, S .; Umen, JG; Wiesner, S .; Brenner, TJ "PRP8 - Componente complejo U4 / U6-U5 snRNP PRP8" . WikiGenes . Publicación colaborativa . Consultado el 2 de noviembre de 2015 .
- ^ Galej WP, Oubridge C, Newman AJ, Nagai K (enero de 2013). "La estructura cristalina de Prp8 revela la cavidad del sitio activo del espliceosoma" . Naturaleza . 493 (7434): 638–43. doi : 10.1038 / nature11843 . PMC 3672837 . PMID 23354046 .
- ^ Dlakić M, Mushegian A (mayo de 2011). "Prp8, la proteína fundamental del centro catalítico espliceosomal, evolucionó a partir de una transcriptasa inversa codificada por retroelemento" . ARN . 17 (5): 799–808. doi : 10.1261 / rna.2396011 . PMC 3078730 . PMID 21441348 .
- ^ Gönczy P, Echeverri C, Oegema K, Coulson A, Jones SJ, Copley RR, Duperon J, Oegema J, Brehm M, Cassin E, Hannak E, Kirkham M, Pichler S, Flohrs K, Goessen A, Leidel S, Alleaume AM , Martin C, Ozlü N, Bork P, Hyman AA (noviembre de 2000). "Análisis genómico funcional de la división celular en C. elegans usando RNAi de genes en el cromosoma III". Naturaleza . 408 (6810): 331–6. doi : 10.1038 / 35042526 . PMID 11099034 .
- ^ McKie AB, McHale JC, Keen TJ, Tarttelin EE, Goliath R, van Lith-Verhoeven JJ, Greenberg J, Ramesar RS, Hoyng CB, Cremers FP, Mackey DA, Bhattacharya SS, Bird AC, Markham AF, Inglehearn CF (julio de 2001 ). "Mutaciones en el gen PRPC8 del factor de corte y empalme de pre-ARNm en la retinitis pigmentosa autosómica dominante (RP13)" . Genética molecular humana . 10 (15): 1555–62. doi : 10.1093 / hmg / 10.15.1555 . PMID 11468273 .
- ^ Graziotto JJ, Farkas MH, Bujakowska K, Deramaudt BM, Zhang Q, Nandrot EF, Inglehearn CF, Bhattacharya SS, Pierce EA (enero de 2011). "Tres modelos de ratón dirigidos a genes de factor de empalme de ARN RP muestran RPE de inicio tardío y degeneración retiniana" . Oftalmología investigadora y ciencia visual . 52 (1): 190–8. doi : 10.1167 / iovs.10-5194 . PMC 3053274 . PMID 20811066 .
- ^ Boon KL, Grainger RJ, Ehsani P, Barrass JD, Auchynnikava T, Inglehearn CF, Beggs JD (noviembre de 2007). "Las mutaciones de prp8 que causan retinitis pigmentosa humana conducen a un defecto de maduración de U5 snRNP en la levadura" . Naturaleza Biología Molecular y Estructural . 14 (11): 1077–83. doi : 10.1038 / nsmb1303 . PMC 2584834 . PMID 17934474 .