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Dominio POU

POU (pronunciado 'pow') es una familia de factores de transcripción eucariotas que tienen homeodominios bien conservados . [1] El dominio Pou es un dominio de unión al ADN bipartito que se encuentra en estas proteínas.

Etimología

El acrónimo POU se deriva de los nombres de tres factores de transcripción:

Diversidad

Los genes del dominio POU se han descrito en organismos tan divergentes como Caenorhabditis elegans , Drosophila , Xenopus , pez cebra y humanos, pero aún no se han identificado en plantas y hongos .

Las comparaciones de los genes del dominio POU en los animales sugieren que la familia se puede dividir en seis clases principales (POU1-POU6). Pit-1 es parte de la clase POU1, Oct-1 y Oct-2 son miembros de POU2, mientras que Unc-86 es miembro de POU4 . Las seis clases divergieron temprano en la evolución animal: las clases POU1, POU3, POU4 y POU6 evolucionaron antes del último ancestro común de las esponjas y los eumetazoos , POU2 evolucionó en los Bilatera y POU5 parece ser exclusivo de los vertebrados . [2]

Existe un grado sorprendentemente alto de conservación de la secuencia de aminoácidos (37%-42%) de los homeodominios POU para el regulador transcripcional comS, la proteína de competencia del procariota grampositivo Bacillus subtilis . [3] De manera similar a la forma en que los reguladores del homeodominio POU conducen a la diferenciación tisular en los metazoos , este factor de transcripción es fundamental para la diferenciación de una subpoblación de B. subtilis en un estado de competencia genética .

Función

Las proteínas POU son factores de transcripción eucariotas que contienen un dominio de unión al ADN bipartito denominado dominio POU. Los diversos miembros de la familia POU tienen una amplia variedad de funciones, todas ellas relacionadas con el funcionamiento del sistema neuroendocrino [4] y el desarrollo de un organismo. [5] También se regulan otros genes, incluidos los de las cadenas ligeras y pesadas de inmunoglobulina (Oct-2), [6] [7] y los genes de hormonas tróficas , como los de la prolactina y la hormona del crecimiento (Pit-1).

Estructura

El dominio POU es un dominio bipartito compuesto por dos subunidades separadas por una región no conservada de 15-55 aa. La subunidad N-terminal se conoce como el dominio específico de POU (POUs) ( InterPro :  IPR000327 ), mientras que la subunidad C-terminal es un dominio homeobox ( InterPro :  IPR007103 ). Están disponibles estructuras 3D de complejos que incluyen ambos subdominios POU unidos al ADN. Ambos subdominios contienen el motivo estructural ' hélice-giro-hélice ', que se asocia directamente con los dos componentes de los sitios de unión del ADN bipartito, y ambos son necesarios para la unión al ADN específica de secuencia de alta afinidad. El dominio también puede estar involucrado en interacciones proteína-proteína. [8] Los subdominios están conectados por un enlazador flexible . [9] [10] [11] En las proteínas, un dominio específico de POU siempre está acompañado por un homeodominio. A pesar de la falta de homología de secuencia, la estructura 3D de las POU es similar a la estructura 3D del represor del bacteriófago lambda y otros miembros de la familia HTH_3. [9] [10]

Ejemplos

Los genes humanos que codifican proteínas que contienen el dominio POU y pseudogenes relacionados incluyen:

Referencias

  1. ^ Phillips K, Luisi B (octubre de 2000). "El virtuoso de la versatilidad: proteínas POU que se flexionan para adaptarse". Journal of Molecular Biology . 302 (5): 1023–39. doi :10.1006/jmbi.2000.4107. PMID  11183772.
  2. ^ Gold, David A.; Gates, Ruth D.; Jacobs, David K. (1 de diciembre de 2014). "La expansión temprana y la dinámica evolutiva de los genes de la clase POU". Biología molecular y evolución . 31 (12): 3136–3147. doi :10.1093/molbev/msu243. ISSN  0737-4038. PMC 4245813 . PMID  25261405. 
  3. ^ D'Souza C, Nakano MM, Zuber P (septiembre de 1994). "Identificación de comS, un gen del operón srfA que regula el establecimiento de la competencia genética en Bacillus subtilis". Proc. Natl. Sci. USA . 91 (20): 9397–401. doi : 10.1073/pnas.91.20.9397 . PMC 44819 . PMID  7937777. 
  4. ^ Assa-Munt N, Mortishire-Smith RJ, Aurora R, Herr W, Wright PE (abril de 1993). "La estructura de la solución del dominio específico de la POU de Oct-1 revela una sorprendente similitud con el dominio de unión al ADN del represor del bacteriófago lambda". Cell . 73 (1): 193–205. doi :10.1016/0092-8674(93)90171-L. PMID  8462099. S2CID  24276357.
  5. ^ Andersen B, Rosenfeld MG (febrero de 2001). "Factores del dominio POU en el sistema neuroendocrino: lecciones de la biología del desarrollo que aportan información sobre las enfermedades humanas". Endocrine Reviews . 22 (1): 2–35. doi : 10.1210/edrv.22.1.0421 . PMID  11159814.
  6. ^ Petryniak B, Staudt LM, Postema CE, McCormack WT, Thompson CB (febrero de 1990). "La caracterización de las proteínas de unión a octámeros de pollo demuestra que los factores de transcripción homeobox que contienen el dominio POU se han conservado en gran medida durante la evolución de los vertebrados". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 87 (3): 1099–1103. doi : 10.1073/pnas.87.3.1099 . PMC 53418 . PMID  1967834. 
  7. ^ Johnson WA, Hirsh J (febrero de 1990). "Unión de una proteína del dominio POU de Drosophila a un elemento de secuencia que regula la expresión génica en neuronas dopaminérgicas específicas". Nature . 343 (6257): 467–470. doi :10.1038/343467a0. PMID  1967821. S2CID  9315961.
  8. ^ Mathis JM, Simmons DM, He X, Swanson LW, Rosenfeld MG (julio de 1992). "Brain 4: un nuevo factor de transcripción del dominio POU de mamíferos que exhibe una expresión específica del cerebro restringida". The EMBO Journal . 11 (7): 2551–2561. doi :10.1002/j.1460-2075.1992.tb05320.x. PMC 556730 . PMID  1628619. 
  9. ^ ab Phillips K, Luisi B (octubre de 2000). "El virtuoso de la versatilidad: proteínas POU que se flexionan para adaptarse". Journal of Molecular Biology . 302 (5): 1023–1039. doi :10.1006/jmbi.2000.4107. PMID  11183772.
  10. ^ ab Klemm JD, Rould MA, Aurora R, Herr W, Pabo CO (abril de 1994). "Estructura cristalina del dominio POU Oct-1 unido a un sitio octamérico: reconocimiento de ADN con módulos de unión al ADN anclados". Cell . 77 (1): 21–32. doi :10.1016/0092-8674(94)90231-3. PMID  8156594. S2CID  36371069.
  11. ^ Jacobson EM, Li P, Leon-del-Rio A, Rosenfeld MG, Aggarwal AK (enero de 1997). "Estructura del dominio POU de Pit-1 unido al ADN como un dímero: disposición inesperada y flexibilidad". Genes & Development . 11 (2): 198–212. doi : 10.1101/gad.11.2.198 . PMID  9009203.
Este artículo incorpora texto de dominio público de Pfam e InterPro : IPR000327