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Proteína de unión monocatenaria

Las proteínas de unión monocatenarias ( SSB ) son una clase de proteínas que se han identificado tanto en virus como en organismos, desde bacterias hasta humanos.

SSB viral

Aunque el panorama general de la síntesis de ADN del citomegalovirus humano (HHV-5) parece típico de los herpesvirus, están surgiendo algunas características novedosas.

Estructura

En ICP8, la proteína de unión al ADN monocatenario (ssDNA-binding protein (SSB)) del virus del herpes simple (HSV-1) , la cabeza consta de ocho hélices alfa . El lado frontal de la región del cuello consta de una lámina beta de cinco cadenas y dos hélices alfa, mientras que el lado posterior es una lámina beta de tres cadenas. La parte del hombro del dominio N-terminal contiene una región de lámina beta y una hélice alfa. [1] La SSB del virus del herpes simple (HSV-1), ICP8, es una proteína nuclear que, junto con otras proteínas de replicación, es necesaria para la replicación del ADN viral durante la infección lítica. [1]

Mecanismo

Seis genes comunes del grupo de virus del herpes codifican proteínas que probablemente constituyen la maquinaria de la horquilla de replicación , incluyendo una ADN polimerasa de dos subunidades, un complejo helicasa-primasa y una proteína de unión al ADN monocatenario. [2] La proteína de unión al ADN monocatenario ICP8 del virus del herpes humano 1 (HHV-1) es una metaloproteína de zinc de 128 kDa . El etiquetado por fotoafinidad ha demostrado que la región que abarca los residuos de aminoácidos 368-902 contiene el sitio de unión al ADN monocatenario de ICP8. [3] Los genes UL5, UL8 y UL52 del HHHV-1 codifican una helicasa-primasa de ADN heterotrimérica esencial que es responsable del desenrollado concomitante del ADN y la síntesis de cebadores en la horquilla de replicación del ADN viral . ICP8 puede estimular el desenrollado del ADN y permitir la omisión del ADN dañado por cisplatino al reclutar la helicasa-primasa al ADN. [4]

SSB bacteriano

Los dominios de la proteína SSB en las bacterias son importantes para mantener el metabolismo del ADN, más específicamente la replicación, reparación y recombinación del ADN . [5] Tiene una estructura de tres cadenas beta a una sola hoja beta de seis cadenas para formar un dímero . [6]

Proteína de replicación eucariota A

La proteína de replicación A es el equivalente funcional de SSB en el núcleo de las células eucariotas, aunque no existe homología de secuencia.

SSB mitocondrial eucariota

Las mitocondrias de las células eucariotas contienen su propia proteína de unión al ADN monocatenario. La SSB mitocondrial humana (mtSSB) se une al ADN mitocondrial monocatenario como un tetrámero y tiene una secuencia similar a la SSB bacteriana. [7] La ​​mtSSB humana está codificada por el gen SSBP1 . En la levadura, está codificada por el gen RIM1. [8]

Papel en la reparación del genoma y el antienvejecimiento

Recientemente, se ha descubierto que 1. ayuda a proteger el genoma, 2. es vital para las células madre y 3. participa en el mantenimiento de la longitud de los telómeros. [9] [10] [11]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Mapelli M, Panjikar S, Tucker PA (2005). "La estructura cristalina de la proteína de unión al ssDNA del virus del herpes simple 1 sugiere la base estructural para la unión flexible y cooperativa del ADN monocatenario". J Biol Chem . 280 (4): 2990–7. doi : 10.1074/jbc.M406780200 . PMID  15507432.
  2. ^ Anders DG, McCue LA (1996). "Los genes y proteínas del citomegalovirus humano necesarios para la síntesis de ADN". Intervirology . 39 (5–6): 378–88. doi :10.1159/000150508. PMID  9130047.
  3. ^ White EJ, Boehmer PE (octubre de 1999). "Etiquetado por fotoafinidad de la proteína de unión al ADN monocatenario del virus del herpes simple tipo 1 (ICP8) con oligodesoxirribonucleótidos". Biochem. Biophys. Res. Commun . 264 (2): 493–7. doi : 10.1006/bbrc.1999.1566 . PMID  10529391.
  4. ^ Tanguy Le Gac N, Villani G, Boehmer PE (mayo de 1998). "La proteína de unión al ADN monocatenario del virus del herpes simple tipo 1 (ICP8) mejora la capacidad de la helicasa-primasa del ADN viral para desenrollar el ADN modificado con cisplatino". J. Biol. Chem . 273 (22): 13801–7. doi : 10.1074/jbc.273.22.13801 . PMID  9593724.
  5. ^ Meyer RR, Laine PS (diciembre de 1990). "La proteína de unión al ADN monocatenario de Escherichia coli". Microbiol. Rev. 54 ( 4): 342–80. doi :10.1128/MMBR.54.4.342-380.1990. PMC 372786. PMID  2087220 . 
  6. ^ Raghunathan S, Ricard CS, Lohman TM, Waksman G (junio de 1997). "Estructura cristalina del dominio de unión al ADN homotetramérico de la proteína de unión al ADN monocatenario de Escherichia coli determinada por difracción de rayos X de longitud de onda múltiple en la proteína selenometionil con una resolución de 2,9 A". Proc. Natl. Sci. USA . 94 (13): 6652–7. doi : 10.1073 /pnas.94.13.6652 . PMC 21213. PMID  9192620. 
  7. ^ Tiranti, V; Rocchi, M; DiDonato, S; Zeviani, M (30 de abril de 1993). "Clonación de ADNc humanos y de rata que codifican la proteína de unión al ADN monocatenario mitocondrial (SSB)". Gene . 126 (2): 219–25. doi :10.1016/0378-1119(93)90370-i. PMID  8482537.
  8. ^ Van Dyck, E; Foury, F; Stillman, B; Brill, SJ (septiembre de 1992). "Una proteína de unión al ADN monocatenario necesaria para la replicación del ADN mitocondrial en S. cerevisiae es homóloga a la SSB de E. coli". The EMBO Journal . 11 (9): 3421–30. doi :10.1002/j.1460-2075.1992.tb05421.x. PMC 556877 . PMID  1324172. 
  9. ^ Pfeifer, Matthias; Brem, Reto; Lippert, Timothy P.; Boulianne, Bryant; Ho, Howin Ng; Robinson, Mark E.; Stebbing, Justin; Feldhahn, Niklas (15 de junio de 2019). "Las proteínas SSB1/SSB2 salvaguardan el desarrollo de las células B al proteger los genomas de los precursores de las células B". The Journal of Immunology . 202 (12): 3423–3433. doi :10.4049/jimmunol.1801618. PMC 6545462 . PMID  31085591. 
  10. ^ Shi, Wei; Vu, Teresa; Boucher, Didier; Biernacka, Anna; Nde, Jules; Pandita, Raj K.; Straube, Jasmín; Boyle, Glen M.; Al-Ejeh, tarifas; Nag, Purba; Jeffery, Jessie; Harris, Janelle L.; Bain, Amanda L.; Grzelak, Marta; Skrzypczak, Magdalena; Mitra, Abhishek; Dojer, Norberto; Crosetto, Nicola; Cloonan, Nicole; Becherel, Olivier J.; Finnie, Juan; Skaar, Jeffrey R.; Walkley, Carl R.; Pandita, Tej K.; Rowicka, Maga; Ginalski, Krzysztof; Carril, Steven W.; Khanna, Kum Kum (4 de mayo de 2017). "Ssb1 y Ssb2 cooperan para regular las células progenitoras y madre hematopoyéticas del ratón resolviendo el estrés replicativo". Sangre . 129 (18): 2479–2492. doi :10.1182/blood-2016-06-725093. PMC 5418634 . PMID  28270450. 
  11. ^ Pandita, RK; Chow, TT; Udayakumar, D.; Bain, AL; Cubeddu, L.; Hunt, CR; Shi, W.; Horikoshi, N.; Zhao, Y.; Wright, WE; Khanna, KK; Shay, JW; Pandita, TK (14 de enero de 2015). "La proteína de unión al ADN monocatenario SSB1 facilita el reclutamiento de TERT a los telómeros y mantiene los salientes G de los telómeros". Investigación sobre el cáncer . 75 (5): 858–869. doi :10.1158/0008-5472.CAN-14-2289. PMC 4351820 . PMID  25589350. 
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