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Familia de ribonucleasas pancreáticas

La familia de las ribonucleasas pancreáticas ( EC 4.6.1.18, ARNasa , ARNasa I , ARNasa A , ARNasa pancreática , ribonucleasa I , endorribonucleasa I , fosfatasa ribonucleica , ribonucleasa alcalina , ribonucleasa , glicoproteínas del gen S , ribonucleasa alcalina de Ceratitis capitata , glicoproteínas SLSG , glicoproteínas específicas del locus del gen S , glicoproteínas asociadas al genotipo S , ribonucleato 3'-pirimidino-oligonucleotidohidrolasa ) es una superfamilia de endonucleasas específicas de pirimidina que se encuentran en gran cantidad en el páncreas de ciertos mamíferos y de algunos reptiles . [1]

En concreto, las enzimas participan en la escisión endonucleolítica de los nucleótidos 3'-fosfomono y 3'-fosfooligonucleótidos que terminan en CP o UP con intermediarios de fosfato cíclico 2',3'. La ribonucleasa puede desenrollar la hélice de ARN mediante la formación de complejos con ARN monocatenario; el complejo surge por una interacción catión-anión extendida en múltiples sitios entre los residuos de lisina y arginina de la enzima y los grupos fosfato de los nucleótidos.

Miembros notables de la familia

La ribonucleasa pancreática bovina es el miembro mejor estudiado de la familia y ha servido como sistema modelo en trabajos relacionados con el plegamiento de proteínas , la formación de enlaces disulfuro , la cristalografía y espectroscopia de proteínas y la dinámica de proteínas . [2] El genoma humano contiene 8 genes que comparten la estructura y función con la ribonucleasa pancreática bovina, con 5 pseudogenes adicionales. La estructura y dinámica de estas enzimas están relacionadas con sus diversas funciones biológicas. [3]

Otras proteínas que pertenecen a la superfamilia de las ribonucleasas pancreáticas incluyen: vesícula seminal bovina y ribonucleasas cerebrales; ribonucleasas no secretoras de riñón; [4] ribonucleasas de tipo hepático; [5] angiogenina , que induce la vascularización de tejidos normales y malignos; proteína catiónica eosinofílica , [6] una citotoxina y helmintotoxina con actividad ribonucleasa; y ribonucleasa de hígado de rana y lectina de unión al ácido siálico de rana. La secuencia de las ribonucleasas pancreáticas contiene cuatro enlaces disulfuro conservados y tres residuos de aminoácidos involucrados en la actividad catalítica. [7]

Genes humanos

Los genes humanos que codifican proteínas que contienen este dominio incluyen:

Citotoxicidad

Algunos miembros de la familia de las ribonucleasas pancreáticas tienen efectos citotóxicos . Las células de los mamíferos están protegidas de estos efectos debido a su afinidad extremadamente alta por el inhibidor de la ribonucleasa (RI), que protege al ARN celular de la degradación por las ribonucleasas pancreáticas. [8] Las ribonucleasas pancreáticas que no son inhibidas por el RI son aproximadamente tan tóxicas como la alfa-sarcina , la toxina de la difteria o la ricina . [9]

Dos ribonucleasas pancreáticas aisladas de los ovocitos de la rana leopardo del norte ( anfinasa y ranpirnasa ) no son inhibidas por RI y muestran citotoxicidad diferencial contra las células tumorales . [10] La ranpirnasa se estudió en un ensayo clínico de fase III como candidato para el tratamiento del mesotelioma , pero el ensayo no demostró significación estadística frente a los criterios de valoración primarios. [11]

Referencias

  1. ^ Beintema JJ, van der Laan JM (1986). "Comparación de la estructura de la ribonucleasa pancreática de tortuga con la de las ribonucleasas de mamíferos". FEBS Lett . 194 (2): 338–343. doi : 10.1016/0014-5793(86)80113-2 . PMID  3940901. S2CID  21907373.
  2. ^ Marshall GR, Feng JA, Kuster DJ (2008). "Regreso al futuro: ribonucleasa A". Biopolímeros . 90 (3): 259–77. doi :10.1002/bip.20845. PMID  17868092. S2CID  2905312.
  3. ^ Narayanan C, Bernard DN, Bafna K, Gagné D, Chennubhotla CS, Doucet N, Agarwal PK (marzo de 2018). "Conservación de la dinámica asociada con la función biológica en una superfamilia de enzimas". Structure . 26 (3): 426–436. doi :10.1016/j.str.2018.01.015. PMC 5842143 . PMID  29478822. 
  4. ^ Rosenberg HF, Tenen DG, Ackerman SJ (1989). "Clonación molecular de la neurotoxina derivada de eosinófilos humanos: un miembro de la familia de genes de la ribonucleasa". Proc. Natl. Sci. USA . 86 (12): 4460–4464. Bibcode :1989PNAS...86.4460R. doi : 10.1073/pnas.86.12.4460 . PMC 287289 . PMID  2734298. 
  5. ^ Hofsteenge J, Matthies R, Stone SR (1989). "Estructura primaria de una ribonucleasa de hígado porcino, un nuevo miembro de la superfamilia de las ribonucleasas". Bioquímica . 28 (25): 9806–9813. doi :10.1021/bi00451a040. PMID  2611266.
  6. ^ Rosenberg HF, Ackerman SJ, Tenen DG (1989). "Proteína catiónica eosinofílica humana. Clonación molecular de una citotoxina y una helmintotoxina con actividad ribonucleasa". J. Exp. Med . 170 (1): 163–176. doi :10.1084/jem.170.1.163. PMC 2189377. PMID 2473157  . 
  7. ^ Raines RT (1998). "Ribonucleasa A". Chem. Rev. 98 ( 3): 1045–1066. doi :10.1021/cr960427h. PMID  11848924.
  8. ^ Gaur, D; Swaminathan, S; Batra, JK (6 de julio de 2001). "Interacción de la ribonucleasa pancreática humana con el inhibidor de la ribonucleasa humana. Generación de variantes citotóxicas resistentes a los inhibidores". The Journal of Biological Chemistry . 276 (27): 24978–84. doi : 10.1074/jbc.m102440200 . PMID  11342552.
  9. ^ Saxena, SK; Rybak, SM; Winkler, G; Meade, HM; McGray, P; Youle, RJ; Ackerman, EJ (5 de noviembre de 1991). "Comparación de ARNasas y toxinas tras la inyección en ovocitos de Xenopus". The Journal of Biological Chemistry . 266 (31): 21208–14. doi : 10.1016/S0021-9258(18)54842-0 . PMID  1939163.
  10. ^ Lee JE, Raines RT (2008). "Ribonucleasas como nuevos agentes quimioterapéuticos: el ejemplo de la ranpirnasa". BioDrugs . 22 (1): 53–58. doi :10.2165/00063030-200822010-00006. PMC 2802594 . PMID  18215091. 
  11. ^ "Informe anual de Alfacell 2009" (PDF) . Consultado el 2 de febrero de 2015 .
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