Ribonucleoproteína nuclear heteroxénea

As ribonucleoproteínas nucleares heteroxéneas (hnRNPs)^[1] son proteínas que forman complexos entre si e co ARN presentes no núcleo celular durante a transcrición e a modificación postranscricional dos ARNm que se acaban de sintetizar (pre-ARNm). Estes complexos proteicos tamén se denominan partículas de ribonucleoproteína heteroxéneas. As hnRNP están entre as proteínas máis abondosas do núcleo, comparables en cantidade ás histonas. Interveñen fundamentalmente no procesamento do pre-ARNm, pero tamén como factores trans que regulan a expresión xénica, e actúan no núcleo e no citoplasma.^[2] A presenza de proteínas unidas ás moléculas de pre-ARNm actúa como un sinal que indica que o pre-ARNm non foi aínda completamente procesado e non está listo para ser transportado ao citoplasma. Como a maioría do ARN maduro é exportado desde o núcleo de forma relativamente rápida, a maioría das proteínas que se unen ao ARN no núcleo están en forma de partículas ribonucleoproteicas heteroxéneas. Despois de que ten lugar o splicing, as proteínas permanecen unidas aos intrón que foron separados no splicing e márcanos como moléculas que deben ser degradadas.

As proteínas que forman parte dos complexos hnRNP denomínanse colectivamente ribonucleoproteínas heteroxéneas. Todas teñen unha estrutura modular que contén un ou máis motivos para unión co ARN e polo menos un dominio auxiliar que regula as interaccións proteína-proteína e a localización subcelular. A maioría permanecen establemente no núcleo, pero hai varias posibilidades: algunhas localízanse estritamente no núcleo (como hnRNP C e U), outras viaxan entre o núcleo e o citoplasma (como hnRNP A1) e algunhas son exclusivamente citosólicas (como hnRNP E3 e E4). Os cambios na súa localización subcelular dependen de modificacións postraducionais que sofren.^[1]

A composición proteínica destes complexos en humanos foi estudado en células HeLa. Segundo a súa abundancia distínguense as hnRNP maiores, moi abundantes, que forman a parte central (core) das partículas, das que hai polos menos 20 distintas, e as hnRNP menores, menos abondosas, que non quedan unidas establemente ao ARN durante a inmunopurificación e só aparecen asociadas a determinados ARNm. As maiores desígnanse con letras, desde hnRNP A1 ata hnRNP U, e teñen pesos moleculares desde 34 kDa a 120 kDa.

Entre elas están a proteína K e a proteína de unión ao tracto de polipirimidina (PTB, do inglés polypyrimidine tract-binding protein), que é regulada por fosforilación catalizada pola proteína quinase A e é responsable da supresión do splicing do ARN nun exón determinado ao bloquear o acceso do espliceosoma ao tracto de polipirimidina (tramo do ARNm rico en pirimidinas).^{[3]:326 [4][5]}

Funcións

As hnRNP están implicadas no metabolismo do ARN tanto no núcleo coma no citoplasma. Entre as súas funcións están:

1. Prevención do pregamento do pre-ARNm en estruturas secundarias que poidan inhibir a súa interacción con outras proteínas. A asociación da molécula de pre-ARNm cunha partícula de hnRNP impide a formación de estruturas secundarias curtas que dependen do establecemento de apareamentos entre bases de rexións complementarias, facendo así que o pre-ARNm sexa accesible para interaccionar con outras proteínas.
2. Procesamento 3' do ARNm.
3. Regulación transcricional.
4. Recombinación dos xenes das inmunoglobulinas.
5. Poden asociarse co aparato de splicing e influír no splicing e no splicing alternativo.
6. Transporte do ARNm fóra do núcleo e localización do ARNm.
7. Inflúen na estabilidade do ARNm.
8. Inflúen na tradución.^[1][6]

Exemplos

Xenes humanos que codifican ribonucleoproteínas heteroxéneas son:

• HNRNPA0, HNRNPA1, HNRNPA1L1, HNRNPA1L2, HNRNPA3, HNRNPA2B1
• HNRNPAB
• HNRNPB1
• HNRNPC, HNRNPCL1
• HNRNPD, HNRPDL
• HNRNPF
• HNRNPH1, HNRNPH2, HNRNPH3
• HNRNPK
• HNRNPL, HNRPLL
• HNRNPM
• HNRNPR
• HNRNPU, HNRNPUL1, HNRNPUL2, HNRNPUL3

Notas

1. Arindam Chaudhury, Praveen Chander, Philip H. Howe. Heterogeneous nuclear ribonucleoproteins (hnRNPs) in cellular processes: Focus on hnRNP E1's multifunctional regulatory roles. RNA. 2010 Aug; 16(8): 1449–1462. doi: 10.1261/rna.2254110. PMCID: PMC2905745
2. Dreyfuss G, Matunis MJ, Piñol-Roma S, Burd CG. hnRNP proteins and the biogenesis of mRNA. Annu Rev Biochem. 1993; 62():289-321. PMID 8352591
3. Matsudaira PT, Lodish HF, Berk A, Kaiser C, Krieger M, Scott MP, Bretscher A, Ploegh H (2008). Molecular cell biology. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-7601-4.
4. Xie J, Lee JA, Kress TL, Mowry KL, Black DL (xullo de 2003). "Protein kinase A phosphorylation modulates transport of the polypyrimidine tract-binding protein". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (15): 8776–81. PMC 166389. PMID 12851456. doi:10.1073/pnas.1432696100.
5. Takimoto M, Tomonaga T, Matunis M; et al. (agosto de 1993). "Specific binding of heterogeneous ribonucleoprotein particle protein K to the human c-myc promoter, in vitro". J. Biol. Chem. 268 (24): 18249–58. PMID 8349701. Arquivado dende o orixinal o 15 de setembro de 2019. Consultado o 18 de abril de 2015.
6. Krecic AM1, Swanson MS. hnRNP complexes: composition, structure, and function. hnRNP complexes: composition, structure, and function. PMID 10395553.

Véxase tamén

Outros artigos

• RNP mensaxeira: complexo entre o ARNm e proteínas presente no núcleo
• Ribonucleoproteína nuclear pequena, snRNP
• Ribonucleoproteína nucleolar pequena, snoRNP

Bibliografía

• Watson, James D. (2004). Molecular biology of the gene. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. pp. ch. 9 and 10. ISBN 0-8053-4635-X.