Saltar ao contido

Degrón

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
En verde móstrase unha porción da proteína IκBα, un inhibidor do NF-κB e regulador do sistema inmunitario. A rexión en vermello salienta o sexto dominio de repetición de anquirina, que contén un degrón independente da ubiquitina.[1]

Un degrón (do inglés degron) é unha porción dunha proteína que é importante na regulación das taxas de degradación da proteína. Entre os degróns coñecidos están curtas secuencias de aminoácidos,[2] motivos estruturais[1] e aminoácidos expostos (xeralmente lisina[3] ou arxinina[4]) localizados noutras partes da proteína. De feito, algunhas proteínas poden conter incluso múltiples degróns.[1][5] Os degróns están presentes en diversos organismos, desde os N-degróns (ver regra do N-terminal) que se caracterizaron primeiro en lévedos[6] á secuencia PEST da ornitina descarboxilase de rato.[7] Os degróns foron identificados tanto en procariotas[8] coma en eucariotas. Aínda que hai moitos tipos de degróns e un alto grao e variabilidade incluso dentro destes grupos, os degróns son todos similares na súa intervención na regulación da taxa de degradación dunha proteína.[9][10][11] Igual que na degradación de proteínas (ver proteólise), os mecanismos clasifícanse pola súa dependencia ou non da ubiquitina, unha pequena proteína implicada na degradación proteica no proteasoma,[12][13][14] Os degróns poden denominarse tamén como “dependentes de ubiquitina"[9] ou “independentes de ubiquitina".[10][11]

Tipos[editar | editar a fonte]

Os degróns dependentes de ubiquitina chámanse así porque están implicados no proceso de poliubiquitinación para etiquetar unha proteína para ser degradada no proteasoma.[15][16] Nalgúns casos, o propio degrón serve como o sitio para a poliubiquitinación como ocorre nas proteínas TAZ e β-catenina.[17] Como non sempre se coñece o mecanismo exacto polo cal un degrón está implicado na poliubiquitinación da proteína, os degróns clasifícanse como dependentes de ubiquitina se a súa eliminación da proteína causa unha menor ubiquitinación ou se a súa adición a outra proteína causa unha maior ubiquitinación.[18][19]

En contraste, os degróns dependentes de ubiquitina non son necesariamente para a poliubiquitinación da súa proteína. Por exemplo, o degrón que se encontra na protéeína IκBα, unha proteína que actúa regulando o sistema inmunitario, non se atopou que estea implicado na ubiquitinación, xa que a súa adición á proteína fluorescente verde (GFP) non nincrementa a ubiquitinación.[1] Porén, un degrón soamente pode dar unha pista sobre o mecanismo polo cal se degrada unha proteína[20] e por iso identificar e clasificar un degrón é só o primeiro paso para comprender o proceso de degradación desa proteína.

Identificación[editar | editar a fonte]

Diagrama que representa dous procedementos de identificación de degróns sinalados no texto. No primeiro procedemento (verde), a forma non alterada da proteína segue sendo abundante co paso do tempo mentres que a forma mutante que contén un posible degrón diminúe rapidamente. No segundo procedemento (vermello) a forma inalterada dunha proteína que contén o posible degrón decrece rapidamente co tempo, mentres que a forma mutante despoxada do seu degrón permanece abundante. Utilízase A' fronte a A para indicar as formas da proteína que conteñen o degrón fronte ás que non o conteñen, respectivamente.

Para identificar unha porción dunha proteína como un degrón, xeralmente hai que seguir tres pasos.[1][19][20] Primeiro, o candidato a degrón fusiónase cunha proteína estable, como a GFP, e compáranse as abundancias da proteína co paso do tempo entre a proteína non alterada e a fusión (como se mostra en verde).[21] Se o candidato é realmente un degrón, entón a abundancia da proteína de fusión diminuirá moito máis rápido que a da proteína inalterada.[9][10][11]

Segundo, deséñase unha forma mutante da proteína do degrón que careza do degrón candidato. De xeito similar ao anterior, compárase a abundancia da proteína mutante co paso do tempo coa da proteína inalterada (como se mostra en vermello). Se o degrón candidato eliminado é realmente un degrón, entón a abundancia da proteína mutante diminuirá moito máis de vagar que a da proteína inalterada.[9][10][11]

Lembremos que os degróns adoitan denominarse “dependentes de ubiquitina” ou “independentes de ubiquitina”. O terceiro paso que hai que realizar adoita facerse despois dun ou dos dous pasos previos, porque serve para identificar a dependencia ou non de ubiquitina dun degrón previamente identificado. Neste paso, examínanse as proteínas A e A’ (idénticas en todo agás na presenza dun degrón en A’). Nótese que os procedementos de mutación ou fusión poderían realizarse aquí, así que ou A é unha proteína como a GFP e A’ é unha fusión da GFP co degrón (mostrado en verde) ou A’ é a proteína do degrón e A é unha forma mutante sen o degrón (mostrado en vermello). Mídese a cantidade de ubiquitina unida a A e a A’.[1][7][20] Un incremento significativo na cantidade de ubiquitina en A’ comparada con A suxire que o degrón é dependente de ubiquitina.[1][9]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Fortmann, Karen T.; Lewis, Russell D.; Ngo, Kim A.; Fagerlund, Riku; Hoffmann, Alexander (2015-08-28). "A Regulated, Ubiquitin-Independent Degron in IκBα". Journal of Molecular Biology 427 (17): 2748–2756. ISSN 1089-8638. PMC 4685248. PMID 26191773. doi:10.1016/j.jmb.2015.07.008. 
  2. ↑ Cho, Sungchan; Dreyfuss, Gideon (2010-03-01). "A degron created by SMN2 exon 7 skipping is a principal contributor to spinal muscular atrophy severity". Genes & Development 24 (5): 438–442. ISSN 1549-5477. PMC 2827839. PMID 20194437. doi:10.1101/gad.1884910. 
  3. ↑ Dohmen RJ, Wu P, Varshavsky A (1994). "Heat-inducible degron: a method for constructing temperature-sensitive mutants". Science 263 (5151): 1273–1276. PMID 8122109. doi:10.1126/science.8122109. 
  4. ↑ Varshavsky, A. (1996-10-29). "The N-end rule: functions, mysteries, uses". Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 93 (22): 12142–12149. Bibcode:1996PNAS...9312142V. ISSN 0027-8424. PMC 37957. PMID 8901547. doi:10.1073/pnas.93.22.12142. 
  5. ↑ Kanarek, Naama; London, Nir; Schueler-Furman, Ora; Ben-Neriah, Yinon (2010-02-01). "Ubiquitination and degradation of the inhibitors of NF-kappaB". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 2 (2): a000166. ISSN 1943-0264. PMC 2828279. PMID 20182612. doi:10.1101/cshperspect.a000166. 
  6. ↑ Bachmair, A.; Finley, D.; Varshavsky, A. (1986-10-10). "In vivo half-life of a protein is a function of its amino-terminal residue". Science (en inglés) 234 (4773): 179–186. Bibcode:1986Sci...234..179B. ISSN 0036-8075. PMID 3018930. doi:10.1126/science.3018930. 
  7. ↑ 7,0 7,1 Loetscher, P.; Pratt, G.; Rechsteiner, M. (1991-06-15). "The C terminus of mouse ornithine decarboxylase confers rapid degradation on dihydrofolate reductase. Support for the pest hypothesis". The Journal of Biological Chemistry 266 (17): 11213–11220. ISSN 0021-9258. PMID 2040628. doi:10.1016/S0021-9258(18)99150-7. 
  8. ↑ Burns, Kristin E.; Liu, Wei-Ting; Boshoff, Helena I. M.; Dorrestein, Pieter C.; Barry, Clifton E. (2009-01-30). "Proteasomal Protein Degradation in Mycobacteria Is Dependent upon a Prokaryotic Ubiquitin-like Protein". Journal of Biological Chemistry (en inglés) 284 (5): 3069–3075. ISSN 0021-9258. PMC 2631945. PMID 19028679. doi:10.1074/jbc.M808032200. 
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 Ravid, Tommer; Hochstrasser, Mark (2008-09-01). "Degradation signal diversity in the ubiquitin-proteasome system". Nature Reviews. Molecular Cell Biology 9 (9): 679–690. ISSN 1471-0072. PMC 2606094. PMID 18698327. doi:10.1038/nrm2468. 
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 Erales, Jenny; Coffino, Philip (2014-01-01). "Ubiquitin-independent proteasomal degradation". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. Ubiquitin-Proteasome System 1843 (1): 216–221. PMC 3770795. PMID 23684952. doi:10.1016/j.bbamcr.2013.05.008. 
  11. ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 Jariel-Encontre, Isabelle; Bossis, Guillaume; Piechaczyk, Marc (2008-12-01). "Ubiquitin-independent degradation of proteins by the proteasome". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer 1786 (2): 153–177. ISSN 0006-3002. PMID 18558098. doi:10.1016/j.bbcan.2008.05.004. 
  12. ↑ Asher, Gad; Tsvetkov, Peter; Kahana, Chaim; Shaul, Yosef (2005-02-01). "A mechanism of ubiquitin-independent proteasomal degradation of the tumor suppressors p53 and p73". Genes & Development (en inglés) 19 (3): 316–321. ISSN 0890-9369. PMC 546509. PMID 15687255. doi:10.1101/gad.319905. 
  13. ↑ Erales, Jenny; Coffino, Philip (2014-01-01). "Ubiquitin-independent proteasomal degradation". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research 1843 (1): 216–221. ISSN 0006-3002. PMC 3770795. PMID 23684952. doi:10.1016/j.bbamcr.2013.05.008. 
  14. ↑ Hochstrasser, M. (1996-01-01). "Ubiquitin-dependent protein degradation". Annual Review of Genetics 30: 405–439. ISSN 0066-4197. PMID 8982460. doi:10.1146/annurev.genet.30.1.405. 
  15. ↑ Coux, O.; Tanaka, K.; Goldberg, A. L. (1996-01-01). "Structure and functions of the 20S and 26S proteasomes". Annual Review of Biochemistry 65: 801–847. ISSN 0066-4154. PMID 8811196. doi:10.1146/annurev.bi.65.070196.004101. 
  16. ↑ Lecker, Stewart H.; Goldberg, Alfred L.; Mitch, William E. (2006-07-01). "Protein Degradation by the Ubiquitin–Proteasome Pathway in Normal and Disease States". Journal of the American Society of Nephrology (en inglés) 17 (7): 1807–1819. ISSN 1046-6673. PMID 16738015. doi:10.1681/ASN.2006010083. 
  17. ↑ Melvin, Adam T.; Woss, Gregery S.; Park, Jessica H.; Dumberger, Lukas D.; Waters, Marcey L.; Allbritton, Nancy L. (2013). "A Comparative Analysis of the Ubiquitination Kinetics of Multiple Degrons to Identify an Ideal Targeting Sequence for a Proteasome Reporter". PLOS ONE 8 (10): e78082. Bibcode:2013PLoSO...878082M. PMC 3812159. PMID 24205101. doi:10.1371/journal.pone.0078082. 
  18. ↑ Wang, YongQiang; Guan, Shenheng; Acharya, Poulomi; Koop, Dennis R.; Liu, Yi; Liao, Mingxiang; Burlingame, Alma L.; Correia, Maria Almira (2011-03-18). "Ubiquitin-dependent proteasomal degradation of human liver cytochrome P450 2E1: identification of sites targeted for phosphorylation and ubiquitination". The Journal of Biological Chemistry 286 (11): 9443–9456. ISSN 1083-351X. PMC 3058980. PMID 21209460. doi:10.1074/jbc.M110.176685. 
  19. ↑ 19,0 19,1 Ju, Donghong; Xie, Youming (2006-04-21). "Identification of the Preferential Ubiquitination Site and Ubiquitin-dependent Degradation Signal of Rpn4". Journal of Biological Chemistry (en inglés) 281 (16): 10657–10662. ISSN 0021-9258. PMID 16492666. doi:10.1074/jbc.M513790200. 
  20. ↑ 20,0 20,1 20,2 Schrader, Erin K; Harstad, Kristine G; Matouschek, Andreas (2009-11-01). "Targeting proteins for degradation". Nature Chemical Biology 5 (11): 815–822. ISSN 1552-4450. PMC 4228941. PMID 19841631. doi:10.1038/nchembio.250. 
  21. ↑ Li, Xianqiang; Zhao, Xiaoning; Fang, Yu; Jiang, Xin; Duong, Tommy; Fan, Connie; Huang, Chiao-Chain; Kain, Steven R. (1998-12-25). "Generation of Destabilized Green Fluorescent Protein as a Transcription Reporter". Journal of Biological Chemistry (en inglés) 273 (52): 34970–34975. ISSN 0021-9258. PMID 9857028. doi:10.1074/jbc.273.52.34970. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Degrón&oldid=6788052»