Bóveda (orgánulo)

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Repetición da proteína da bóveda maior
穹窿体.jpg
Estrutura do complexo da bóveda do fígado da rata. [1]
Identificadores
Símbolo Vault
Pfam PF01505
InterPro IPR002499
PROSITE PDOC51224

A bóveda (en inglés vault) ou ribonucleoproteína citoplasmática bóveda é un orgánulo eucariótico formado por proteínas e RNA de función aínda pouco comprendida. Foi descuberto e illado pola bióloga celular Nancy Kedersha e o bioquímico Leonard Rome da Escola de Medicina da UCLA na década de 1980. As bóvedas son orgánulos citoplasmáticos que ollados co microscopio electrónico lembran os arcos da bóveda dunha catedral. [1] Están presentes en moitos tipos de células eucarióticas e parecen estar moi conservadas evolutivamente entre os eucariotas. [2]

Morfoloxía e compoñentes[editar | editar a fonte]

As bóvedas son partículas ribonucleoproteicas de gran tamaño. Son unhas tres veces máis grandes ca un ribosoma e pesan aproximadamente 13 MDa. Teñen medidas algo distintas segundo a técnica utilizada; miden 34 por 60 nm preparadas con tinguidura negativa, 26 por 49 nm con microscopía crioelectrónica, e 35 por 59 nm con microscopio electrónico de transmisión e varrido (STEM).[3] As bóvedas están formadas principalmente de proteínas, o que fai difícil tinguilas coas técnicas convencionais.

O complexo da bóveda consta de tres compoñentes: proteína da bóveda maior, dúas proteínas da bóveda menores (as proteínas encimáticas VPARP e TEP1, que tamén se encontran noutras partes da célula [4]), e varias moléculas pequenas de RNA. A estrutura proteica consta de moitas proteínas da bóveda maiores (MVP) unidas a unha das dúas proteínas da bóveda menores. Para formar o orgánulo únense dous grandes complexos formados cada un por varias proteínas da bóveda maiores e unha proteína da bóveda menor, que se pechan orixinando a estrutura con forma de barril do orgánulo. Conteñen tamén pequenos RNAs da bóveda (chamados vRNAs ou vtRNAs). [5]

Proteína da bóveda maior.
Estrutura secundaria e homoloxía de secuencia do vRNA.

Nos humanos a proteína da bóveda maior está codificada polo xene MVP do cromosoma 16.[6][7] Este xene produce dous transcritos utilizando dúas secuencias do exón 2 alternativas; pero, o marco de lectura aberto é o mesmo en ambos os transcritos. [7] A proteína da bóveda maior interacciona co receptor de estróxenos alfa,[8] PTEN[9] e o PARP4.[10][11]

Os RNAs da bóveda (vRNA ou vtRNA) están formados por 86–141 bases [5]. Os estudos de microscopía crioelectrónica indicaron que o vRNA se encontra na parte interna do orgánulo, preto dos extremos das cubertas da bóveda. Esta posición suxire que o vRNA podería interaccionar tanto co exterior coma co interior da bóveda. [12] A proteína da bóveda menor TEP1 está implicada na estabilización do vRNA.[13]

Función[editar | editar a fonte]

A pesar de que a súa función non foi aínda de todo aclarada, as bóvedas foron asociadas cos complexos dos poros nucleares e a súa forma octogonal parece apoiar isto. [14] Chegouse a conclusión de que a función das bóvedas podería ser o transporte de moléculas, como o mRNA, desde o núcleo celular a certas partes do citoplasma. [15] Tamén se pensa que as bóvedas xogan un papel na síntese de proteínas. [16] As bóvedas poden ter a función de loitar contra patóxenos. [17]

Asociación co cancro[editar | editar a fonte]

A finais da década de 1990, descubriuse que as bóvedas (especialmente as proteínas da bóveda maiores) se sobreexpresaban en pacientes de cancro que tiñan un diagnóstico de multirresistencia, é dicir, resistencia contra moitos tratamentos de quimioterapia. [18] Aínda que isto non proba que a maior expresión das bóvedas orixine a resistencia ás drogas utilizadas nos tratamentos, si suxire algún tipo de implicación. [19]

Conservación evolutiva[editar | editar a fonte]

Identificáronse bóvedas en mamíferos, anfibios, aves e Dictyostelium discoideum. [2] O modelo de bóveda utilizado na base de datos Pfam identificou homólogos no Paramecium tetraurelia, Kinetoplastida, moitos vertebrados, un cnidario (a anemone Nematostella vectensis), moluscos, Trichoplax adhaerens, vermes planos, Echinococcus granulosus e Coanoflaxelados.[20]

Aínda que son frecuentes nos eucariotas, nalgunhas especies non se atoparon as proteínas das bóvedas. Entre elas están: [21]

Estas catro especies son organismos modelo para plantas, nematodos, xenética animal e estudo dos fungos, respectivamente. Malia a existencia destas excepcións, o alto grao de similitude das bóvedas nos organismos que as posúen implica que deben ter certa importancia evolutiva. [2]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. 1,0 1,1 Tanaka H, Kato K, Yamashita E, et al. (January 2009). "The structure of rat liver vault at 3.5 angstrom resolution". Science 323 (5912): 384–8. DOI:10.1126/science.1164975. PMID 19150846. 
  2. 2,0 2,1 2,2 Kedersha NL, Miquel MC, Bittner D, Rome LH (1990). "Vaults. II. Ribonucleoprotein structures are highly conserved among higher and lower eukaryotes.". J Cell Biol 110 (4): 895–901. DOI:10.1083/jcb.110.4.895. PMC 2116106. PMID 1691193. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2116106. 
  3. Kedersha N. L., Heuser J. E., Chugani D. C., Rome L. H. (1991). "Vaults. III. Vault ribonucleoprotein particles open into flower-like structures with octagonal symmetry". J. Cell Biol 112 (2): 225–235. DOI:10.1083/jcb.112.2.225. PMC 2288824. PMID 1988458. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2288824. 
  4. van Zon A, Mossink MH, Schoester M, Houtsmuller AB, Scheffer GL, Scheper RJ, Sonneveld P, Wiemer EA. The formation of vault-tubes: a dynamic interaction between vaults and vault PARP. J Cell Sci. 2003 Nov 1;116(Pt 21):4391-400. PMID:13130096. [1]
  5. 5,0 5,1 van Zon A, Mossink MH, Scheper RJ, Sonneveld P, Wiemer EA (September 2003). "The vault complex". Cell. Mol. Life Sci. 60 (9): 1828–37. DOI:10.1007/s00018-003-3030-y. PMID 14523546. 
  6. Scheffer GL, Wijngaard PL, Flens MJ, Izquierdo MA, Slovak ML, Pinedo HM, Meijer CJ, Clevers HC, Scheper RJ (Dec 1995). "The drug resistance-related protein LRP is the human major vault protein". Nat Med 1 (6): 578–82. DOI:10.1038/nm0695-578. PMID 7585126. 
  7. 7,0 7,1 "Entrez Gene: MVP major vault protein". http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=9961. 
  8. Abbondanza, C; Rossi V, Roscigno A, Gallo L, Belsito A, Piluso G, Medici N, Nigro V, Molinari A M, Moncharmont B, Puca G A (Jun. 1998). "Interaction of Vault Particles with Estrogen Receptor in the MCF-7 Breast Cancer Cell". J. Cell Biol. (UNITED STATES) 141 (6): 1301–10. DOI:10.1083/jcb.141.6.1301. ISSN 0021-9525. PMC 2132791. PMID 9628887. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2132791. 
  9. Yu, Zhenbao; Fotouhi-Ardakani Nasser, Wu Liangtang, Maoui Meryem, Wang Shenglong, Banville Denis, Shen Shi-Hsiang (Oct. 2002). "PTEN associates with the vault particles in HeLa cells". J. Biol. Chem. (United States) 277 (43): 40247–52. DOI:10.1074/jbc.M207608200. ISSN 0021-9258. PMID 12177006. 
  10. van Zon, Arend; Mossink Marieke H, Schoester Martijn, Scheffer George L, Scheper Rik J, Sonneveld Pieter, Wiemer Erik A C (Mar. 2002). "Structural domains of vault proteins: a role for the coiled coil domain in vault assembly". Biochem. Biophys. Res. Commun. (United States) 291 (3): 535–41. DOI:10.1006/bbrc.2002.6472. ISSN 0006-291X. PMID 11855821. 
  11. Kickhoefer, V A; Siva A C, Kedersha N L, Inman E M, Ruland C, Streuli M, Rome L H (Sep. 1999). "The 193-Kd Vault Protein, Vparp, Is a Novel Poly(Adp-Ribose) Polymerase". J. Cell Biol. (UNITED STATES) 146 (5): 917–28. DOI:10.1083/jcb.146.5.917. ISSN 0021-9525. PMC 2169495. PMID 10477748. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2169495. 
  12. Kong LB, Siva AC, Kickhoefer VA, Rome LH, Stewart PL (2000). "RNA location and modeling of a WD40 repeat domain within the vault". RNA 6 (6): 890–900. DOI:10.1017/S1355838200000157. PMC 1369965. PMID 10864046. http://www.rnajournal.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=10864046. 
  13. Kickhoefer VA, Liu Y, Kong LB et al. (2001). "The Telomerase/Vault-Associated Protein Tep1 Is Required for Vault RNA Stability and Its Association with the Vault Particle". J. Cell Biol. 152 (1): 157–64. DOI:10.1083/jcb.152.1.157. PMC 2193651. PMID 11149928. http://www.jcb.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=11149928. 
  14. Unwin P. N. T., Milligan R. A. (1982). "A large particle associated with the perimeter of the nuclear pore complex". J. Cell Biol 93 (1): 63–75. DOI:10.1083/jcb.93.1.63. PMC 2112107. PMID 7068761. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2112107. 
  15. Chugani DC, Rome LH, Kedersha NL (September 1993). "Evidence that vault ribonucleoprotein particles localize to the nuclear pore complex". J. Cell. Sci. 106: 23–9. PMID 8270627. 
  16. Cannon, Joseph N.; Stanfield, Cindy L; Niles, Mary Jane; Germann, William J (2007). Principles of human physiology (3rd ed.). San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. p. 41. ISBN 978-0-8053-8286-0. 
  17. Tanaka H, Kato K, Yamashita E, et al. (January 2009). "The structure of rat liver vault at 3.5 angstrom resolution". Science 323 (5912): 384–8. DOI:10.1126/science.1164975. PMID 19150846. 
  18. Mossink MH, van Zon A, Scheper RJ, Sonneveld P, Wiemer EA (October 2003). "Vaults: a ribonucleoprotein particle involved in drug resistance?". Oncogene 22 (47): 7458–67. DOI:10.1038/sj.onc.1206947. PMID 14576851. 
  19. Kickhoefer VA, Vasu SK, Rome LH (May 1996). "Vaults are the answer, what is the question?". Trends Cell Biol. 6 (5): 174–8. DOI:10.1016/0962-8924(96)10014-3. PMID 15157468. 
  20. http://pfam.sanger.ac.uk/family/PF01505 Major Vault Protein repeat Pfam family
  21. Rome L, Kedersha N, Chugani D (1991). "Unlocking vaults: organelles in search of a function.". Trends Cell Biol 1 (2-3): 47–50. DOI:10.1016/0962-8924(91)90088-Q. PMID 14731565. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]