Complejo exosoma

El núcleo del complejo tiene una estructura anular formada por seis miembros, al que se acoplan otras proteínas.

El exosoma fue descubierto como una ribonucleasa en 1997 en la levadura Saccharomyces cerevisiae, que es empleada en muchos laboratorios como organismo modelo.

[1]​ No mucho después, en 1999, se comprobó que el exosoma era de hecho el equivalente del complejo ya descrito en células humanas, conocido como complejo PM/Scl, que había sido identificado como un autoantígeno en pacientes con ciertas enfermedades autoinmunes en años anteriores.

Los complejos de exosoma eucariota tienen seis proteínas diferentes que forman la estructura anular.

[7]​ En eucariotas se unen tres proteínas S1 diferentes al anillo, mientras que en achaea pueden formar parte del exosoma una o dos tipos de estas (aunque siempre hay tres subunidades S1 unidas al complejo).

Esta proteína forma un complejo trimérico que adopta una estructura casi idéntica a la del exosoma.

[16]​ Cabe destacar que, aunque existe una proteína homóloga humana, no se ha encontrado ninguna evidencia de que ésta se encuentre asociada al complejo de exosoma humano.

[18]​ Además de estas dos subunidades estrechamente unidas, muchas proteínas interactúan con el complejo exosómico tanto en el citoplasma como en el núcleo.

En el citoplasma, el exosoma interactúa con proteínas que se unen a elementos ricos en AU (ARE, p. ej.

Uno de ellos el complejo Ski, que incluye una ARN helicasa (Ski2) y está implicado en la degradación del ARNm.

[21]​ En levaduras esto se compensa por una de las enzimas hidrolíticas asociadas, la Rrp44, que es la responsable de la mayor parte de la actividad ribonucleasa del exososoma,[22]​ pero esta subunidad hidrolítica en particular puede estar restringida a las levaduras, puesto que no se ha encontrado ninguna proteína homóloga a Rrp44 en el exosoma humano (y tampoco en arqueotas).

[21]​[23]​ Se puede asociar todavía otra enzima hidrolítica en humanos y levaduras con el complejo (Rrp6), que contribuye a la actividad del exosoma de levaduras y es la única responsable de la actividad del complejo humano.

Aunque originalmente se pensaba que las proteínas con dominio S1 tenían también actividad hidrolítica 3'→5', trabajos posteriores lo han puesto en duda, afirmando que estas proteínas podrían desempeñar tan solo un papel en la unión de sustratos antes de su degradación por el complejo.

El complejo puede degradar moléculas de ARNm que han sido marcadas para su degradación porque contienen errores, mediante interacciones con proteínas de la ruta mediada por mutación terminadora o por la ruta mediada por mutación non-stop.

[29]​ Las bacterias no tienen exosoma, aunque sus funciones son asumidas por un complejo similar, llamado degradosoma del que forma parte la proteína polinucleótido fosforilasa.

[39]​ Se ha demostrado que el exosoma es inhibido por el antimetabolito 5-fluorouracilo, utilizado también en el tratamiento quimioterapéutico del cáncer.

Estructura de cintas del complejo del exosoma humano. Véase la leyenda más abajo.
Vista desde arriba (imagen superior) y desde un lateral (imagen inferior) de la estructura cristalina del complejo de exosoma humano. Ver leyenda más abajo.
Subunidades y organización de un complejo de exosoma arqueota (izquierda) y eucariota (derecha). Se numeran las distintas proteínas, mostrando que el exosoma arqueota contiene cuatro proteínas distintas, mientras que en el caso eucariota son nueve. Ver la leyenda más abajo.
Representación de cintas de la estructura parcial de la subunidad Rrp6 del exosoma de levaduras con las α-hélices en rojo y las láminas β en amarillo.
Diagramas de reacción de la degradación hidrolítica (izquierda) y fosforolítica (derecha) del extremo 3' del ARN .
Vista esquemática del exosoma arqueota (izquierda), de levadura (centro) y humano (derecha) con las proteínas asociadas más comunes. Se señala en color y con una estrella las subunidades de cada complejo que tienen actividad catalítica . Ver más abajo la leyenda completa.
Dos subunidades de la parte central del exosoma de arqueas (Rrp41 y Rrp42), unidas a una molécula pequeña de ARN (en rojo).