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Degrón

Aquí se muestra en verde una porción de IκBα , un inhibidor de NF-κB y regulador del sistema inmunológico. La región roja resalta el sexto dominio repetido de anquirina , que contiene un grado independiente de ubiquitina. [1]

Un degron es una porción de una proteína que es importante en la regulación de las tasas de degradación de proteínas. Los grados conocidos incluyen secuencias cortas de aminoácidos, [2] motivos estructurales [1] y aminoácidos expuestos (a menudo lisina [3] o arginina [4] ) ubicados en cualquier parte de la proteína. De hecho, algunas proteínas pueden incluso contener múltiples grados. [1] [5] Los degrones están presentes en una variedad de organismos, desde los N-degrones (ver Regla del extremo N ) caracterizados por primera vez en la levadura [6] hasta la secuencia PEST de la ornitina descarboxilasa de ratón. [7] Los degrones se han identificado en procariotas [8] así como en eucariotas . Si bien hay muchos tipos de grados diferentes y un alto grado de variabilidad incluso dentro de estos grupos, todos los grados son similares por su participación en la regulación de la tasa de degradación de una proteína. [9] [10] [11] Al igual que la degradación de proteínas (ver proteólisis ), los mecanismos se clasifican por su dependencia o falta de ella de la ubiquitina , una pequeña proteína involucrada en la degradación de proteínas proteasómicas , [12] [13] [14] Los degrons pueden También puede denominarse “dependiente de ubiquitina” [9] o “independiente de ubiquitina”. [10] [11]

Tipos

Los degrones dependientes de ubiquitina se denominan así porque están implicados en el proceso de poliubiquitinación para dirigir una proteína al proteosoma. [15] [16] En algunos casos, el propio degron sirve como sitio para la poliubiquitinación, como se observa en las proteínas TAZ y β-catenina . [17] Debido a que no siempre se conoce el mecanismo exacto por el cual un degrón participa en la poliubiquitinación de una proteína, los degrones se clasifican como ubiquitina-dependientes si su eliminación de la proteína conduce a una menor ubiquitinación o si su adición a otra proteína conduce a una mayor ubiquitinación. . [18] [19]

Por el contrario, los grados independientes de ubiquitina no son necesarios para la poliubiquitinación de su proteína. Por ejemplo, no se demostró que el degron en IκBα , una proteína involucrada en la regulación del sistema inmunológico, estuviera involucrado en la ubiquitinación ya que su adición a la proteína verde fluorescente ( GFP ) no aumentó la ubiquitinación. [1] Sin embargo, un degron sólo puede insinuar el mecanismo por el cual se degrada una proteína [20] y, por lo tanto, identificar y clasificar un degron es solo el primer paso para comprender el proceso de degradación de su proteína.

Identificación

Se muestra un diagrama que representa dos procedimientos de identificación de grados descritos en el texto. En el primer procedimiento (verde), la forma inalterada de la proteína permanece abundante con el tiempo, mientras que la forma mutante que contiene un candidato a degron disminuye rápidamente. En el segundo procedimiento (rojo), la forma inalterada de una proteína que contiene el candidato a degron disminuye rápidamente con el tiempo, mientras que la forma mutante despojada de su degron sigue siendo abundante. A' versus A se utilizan para notar formas de proteínas que contienen el degrón frente a las que no lo contienen.

Para identificar una porción de una proteína como degron, a menudo se realizan tres pasos. [1] [19] [20] Primero, el candidato a degron se fusiona con una proteína estable, como GFP, y se comparan las abundancias de proteínas a lo largo del tiempo entre la proteína no alterada y la fusión (como se muestra en verde). [21] Si el candidato es de hecho un degron, entonces la abundancia de la proteína de fusión disminuirá mucho más rápido que la de la proteína inalterada. [9] [10] [11] En segundo lugar, una forma mutante de la proteína degron está diseñada de tal manera que carece del candidato degron. Al igual que antes, la abundancia de la proteína mutante a lo largo del tiempo se compara con la de la proteína inalterada (como se muestra en rojo). Si el candidato a degron eliminado es de hecho un degron, entonces la abundancia de proteína mutante disminuirá mucho más lentamente que la de la proteína no alterada. [9] [10] [11] Recuerde que a los degrons a menudo se les denomina “dependientes de ubiquitina” o “independientes de ubiquitina”. El tercer paso realizado a menudo se realiza después de uno o ambos de los dos pasos anteriores, porque sirve para identificar la dependencia de ubiquitina o la falta de ella de un grado previamente identificado. En este paso, se examinarán las proteínas A y A' (idénticas en todos los aspectos excepto en la presencia de degron en A'). Tenga en cuenta que aquí se podrían realizar procedimientos de mutación o fusión, por lo que A es una proteína como GFP y A' es una fusión de GFP con degron (como se muestra en verde) o A' es la proteína de degron y A es una forma mutante sin el degron (como se muestra en rojo). Se medirá la cantidad de ubiquitina unida a A y a A'. [1] [7] [20] Un aumento significativo en la cantidad de ubiquitina en A' en comparación con A sugerirá que el degron depende de la ubiquitina. [1] [9]

Referencias

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Ver también