PrimPol es una proteína codificada por el gen PRIMPOL en humanos. [5] [6] [7] PrimPol es una proteína eucariota con actividades de ADN polimerasa y ADN Primasa involucradas en la síntesis de ADN translesión . Es la primera proteína eucariota identificada con actividad de cebado utilizando desoxirribonucleótidos . [6] [7] También es la primera proteína identificada en las mitocondrias que tiene actividades de síntesis de ADN translesión.
PrimPol se identificó en un estudio bioinformático y, en un principio, se supuso que solo tenía actividad primasa . [8] Estudios in vitro e in vivo posteriores han demostrado que tiene actividades tanto primasa como polimerasa , que se localizan en el dominio catalítico de PrimPol. [6] [7] [9] Por ese motivo, a esta proteína se le asignó el nombre de PrimPol.
PrimPol es una ADN polimerasa y primasa de ADN que participa en la replicación del ADN . A diferencia de otras ADN polimerasas conocidas, PrimPol puede iniciar la replicación sin la necesidad de un cebador de ARN y puede extenderse a partir de cebadores producidos por PrimPol. [6] [7] PrimPol inicia preferentemente la replicación utilizando desoxinucleótidos , en lugar de ribonucleótidos y solo se extenderá a partir de una cadena de ADN naciente utilizando desoxinucleótidos. PrimPol exhibe un sesgo de 1000 veces hacia el apareamiento de bases de Watson-Crick al extender las cadenas de ADN. PrimPol juega un papel aún no identificado en la replicación no perturbada, las células agotadas de PrimPol ralentizan la progresión de la horquilla de replicación, proliferan más lentamente y muestran un aumento de focos de RPA . [6] [7]
Se predice que PrimPol juega un papel en la síntesis de ADN translesión. Cuando la horquilla de replicación alcanza un sitio de daño de ADN, se detiene, lo que puede conducir a brechas letales de cadena simple y roturas de cadena doble. PrimPol es una de varias polimerasas que se pueden reclutar para replicar sitios pasados de daño de ADN. PrimPol se localiza en la cromatina después de la irradiación UV. [6] PrimPol es capaz de eludir los dímeros de pirimidina altamente distorsionantes producidos como resultado de la irradiación UV del ADN in vitro . [6] [7] PrimPol requiere su actividad primasa para eludir las lesiones UV in vivo sin detenerse. [9] [10] Tomados en conjunto, estos datos sugieren que PrimPol tiene dos modos de acción separados para eludir las lesiones, uno en la lectura directa de las lesiones en una manera clásica de síntesis de ADN translesión y otro en la preparación aguas abajo de la lesión y el espacio lleno de manera posreplicativa.
Además de las lesiones por UV, PrimPol es capaz de eludir las bases de 8-oxoguanina que se producen en respuesta al estrés oxidativo, lo que es de particular importancia en el entorno oxidativo de las mitocondrias . [7] La ADN polimerasa replicativa identificada en las mitocondrias, pol γ , se ocupa de estas lesiones de forma deficiente. Además, PrimPol es capaz de eludir un sitio AP en aproximadamente el 80% de los casos. [7]
PrimPol está formado por dos dominios proteicos , un dominio primasa-polimerasa catalítico y un dominio de dedo de zinc. [6] [7] Las funciones catalíticas de la primasa y la polimerasa de PrimPol se localizan en el dominio primasa-polimerasa, pero la actividad primasa de PrimPol requiere el dominio de dedo de zinc. [9] [10]
Se ha descubierto que PrimPol se encuentra principalmente en el citosol (47 %), y también se encuentran grandes fracciones en las mitocondrias (34 %) y los compartimentos nucleares (19 %). [7] La fracción mitocondrial de PrimPol se encuentra en la matriz de las mitocondrias, a diferencia de la membrana o el espacio intermembrana.
Se ha correlacionado una mutación en el gen PRIMPOL con la miopía . [11] [12] Se ha demostrado que esta mutación de tirosina a aspartato (Y89D) produce una variante poco procesiva de la proteína PrimPol, y esta variante Y89D impide las horquillas de replicación in vivo . [12]