Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens.
La proteína reguladora de la citocinesis 1 ( PRC1 ) es una proteína que en humanos está codificada por el gen PRC1 y participa en la citocinesis . [5] [6]
Función
La proteína PRC1 se expresa en niveles relativamente altos durante las fases S y G2/M del ciclo celular antes de disminuir drásticamente después de la salida mitótica y la entrada a la fase G1. PRC1 se ubica en el núcleo durante la interfase , se asocia con el huso mitótico de una manera altamente dinámica durante la anafase y se localiza en la parte media del cuerpo celular durante la citocinesis. PRC1 se identificó por primera vez en 1998 utilizando un método de detección de fosforilación "in vitro" y demostró ser un sustrato de varias quinasas dependientes de ciclina (CDK). [5] En consecuencia, se ha demostrado que la ablación de PRC1 altera el ensamblaje de la zona media del huso en sistemas de mamíferos. [7]
Se han observado al menos tres variantes de transcripción empalmadas alternativamente que codifican distintas isoformas de PRC1. [6] Además, PRC1 tiene homología de secuencia con Ase1 en levaduras, SPD-1 (huso defectuoso 1) en C. elegans , Feo en D. melanogaster y MAP65 en plantas, todos los cuales pertenecen a una familia conservada de microtúbulos no motores. proteínas asociadas (MAP). [8] [9] [10]
Estructura
La estructura cristalina de PRC1 se ha caracterizado recientemente in vitro. En 2013, PRC1 se ilustró como una molécula larga que constaba de un dominio de unión a microtúbulos de espectrina C-terminal , un dominio de varilla extendido y un dominio de dimerización N-terminal. [9] [11] El dominio de bastón, que consta de una intrincada disposición de hélices α, junto con el extremo N conductor de la dimerización cooperan para facilitar la unión de otras proteínas, como la Kinesina-4, a PRC1. El dominio de varilla de PRC1 adopta múltiples conformaciones, todas afectadas por su dominio de espectrina C-terminal. Se ha sugerido un modelo en el que es probable que PRC1 sea una molécula flexible tanto en solución como en microtúbulos individuales, pero se vuelve más rígida cuando los dominios de unión de los microtúbulos están restringidos con un entrecruzamiento antiparalelo de los filamentos de los microtúbulos, que se observa en la zona media del huso. La estructura general del homodímero PRC1 recuerda a las proteínas que agrupan actina, y este proceso de entrecruzamiento de filamentos de microtúbulos es similar al de la actina . [9]
Papel en la citocinesis
El papel de PRC1 en la formación de microtúbulos de la zona media, esencial para la maquinaria citocinética de los mamíferos, es posible gracias a su colaboración con Kinesin-4 en el establecimiento de una zona controlada de microtúbulos antiparalelos superpuestos en la zona media del huso. [12] PRC1 normalmente se inhibe hasta el inicio de la anafase mediante la fosforilación mediada por CDK1, evitando su dimerización. Tras el inicio de la anafase y la eliminación de la fosforilación inhibidora de CDK1, se forman dímeros de PRC1. Estos homodímeros reconocen específicamente las superposiciones de microtúbulos antiparalelos, que se encuentran en la zona media del huso, y se unen, lo que permite el deslizamiento de los microtúbulos, el entrecruzamiento de los filamentos de los microtúbulos y el ensamblaje de proteínas mediadoras del huso central, incluidas, entre otras, la kinesina-4. [12] [13]
Los dímeros PRC1, necesarios para la interacción de alta afinidad con Kinesin-4, reclutan Kinesin-4 en regiones de superposición de microtúbulos antiparalelos, donde Kinesin-4, una proteína motora dirigida al extremo positivo que inhibe la dinámica de los microtúbulos, ayuda a formar extremos dependientes de la longitud. etiquetas que ayudan a estabilizar y regular el ensamblaje de microtúbulos del huso dentro de la citocinesis. [9] [12] Este complejo PRC1-Kinesin-4 identifica y regula diferencialmente los microtúbulos de la zona media del huso durante la división celular. [12] Esta regulación es crucial para que la citocinesis progrese adecuadamente.
Interacciones
- PRC1 es una proteína asociada a microtúbulos (MAP) no motora cuyo dominio de espectrina C-terminal (aa 341-640) se une a los microtúbulos con afinidad micromolar (0,6 +/- 0,3 uM) [14]
- Se ha demostrado que PRC1 interactúa con TRIM37 . [15]
- PRC1 interactúa con la kinesina-4, que desempeña un papel importante en el cruce de los microtúbulos del huso y el establecimiento de la longitud de la zona media en la citocinesis de los mamíferos. [9]
- PRC1 está modulado negativamente por CDK, particularmente CDK1 . [13]
- PLK1 regula negativamente PRC1 mediante la fosforilación en Thr-602, cerca del extremo C de PRC1, solo después de la desfosforilación de PRC1 en un sitio inhibidor de CDK1. [12] [16]
- PRC1 se une directamente a la subunidad CYK-4 del complejo centralspindlin para estabilizar el huso central. [17]
Referencias
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Lectura adicional
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Enlaces externos
- Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : O43663 (Proteína reguladora de la citocinesis 1) en el PDBe-KB .