Bóveda (orgánulo)

Para outras páxinas con títulos homónimos véxase: Bóveda (homónimos).
Bóveda (orgánulo)
Estrutura do complexo da bóveda do fígado da rata.[1]
Identificadores
SímboloVault
PfamPF01505
InterProIPR002499
PROSITEPDOC51224

A bóveda (en inglés vault) ou ribonucleoproteína citoplasmática bóveda é un orgánulo eucariota formado por proteínas e RNA de función aínda pouco comprendida. Foi descuberto e illado pola bióloga celular Nancy Kedersha e o bioquímico Leonard Rome da Escola de Medicina da UCLA na década de 1980. As bóvedas son orgánulos citoplasmáticos que ollados co microscopio electrónico lembran os arcos da bóveda dunha catedral.[1] Están presentes en moitos tipos de células eucariotas e parecen estar moi conservadas evolutivamente entre os eucariotas.[2]

Morfoloxía e compoñentes

[editar | editar a fonte]

As bóvedas son partículas ribonucleoproteicas de gran tamaño. Son unhas tres veces máis grandes ca un ribosoma e pesan aproximadamente 13 MDa. Teñen medidas algo distintas segundo a técnica utilizada; miden 34 por 60 nm preparadas con tinguidura negativa, 26 por 49 nm con microscopia crioelectrónica, e 35 por 59 nm con microscopio electrónico de transmisión e varrido (STEM).[3] As bóvedas están formadas principalmente de proteínas, o que fai difícil tinguilas coas técnicas convencionais.

O complexo da bóveda consta de tres compoñentes: proteína da bóveda maior, dúas proteínas da bóveda menores (as proteínas encimáticas VPARP e TEP1, que tamén se encontran noutras partes da célula [4]), e varias moléculas pequenas de RNA. A estrutura proteica consta de moitas proteínas da bóveda maiores (MVP) unidas a unha das dúas proteínas da bóveda menores. Para formar o orgánulo únense dous grandes complexos formados cada un por varias proteínas da bóveda maiores e unha proteína da bóveda menor, que se pechan orixinando a estrutura con forma de barril do orgánulo. Conteñen tamén pequenos RNAs da bóveda (chamados vRNAs ou vtRNAs).[5]

Proteína da bóveda maior.
Estrutura secundaria e homoloxía de secuencia do vRNA.

Nos humanos a proteína da bóveda maior está codificada polo xene MVP do cromosoma 16.[6][7] Este xene produce dous transcritos utilizando dúas secuencias do exón 2 alternativas; pero, o marco de lectura aberto é o mesmo en ambos os transcritos.[7] A proteína da bóveda maior interacciona co receptor de estróxenos alfa,[8] PTEN[9] e o PARP4.[10][11]

Os RNAs da bóveda (vRNA ou vtRNA) están formados por 86–141 bases [5]. Os estudos de microscopía crioelectrónica indicaron que o vRNA se encontra na parte interna do orgánulo, preto dos extremos das cubertas da bóveda. Esta posición suxire que o vRNA podería interaccionar tanto co exterior coma co interior da bóveda.[12] A proteína da bóveda menor TEP1 está implicada na estabilización do vRNA.[13]

Función

[editar | editar a fonte]

A pesar de que a súa función non foi aínda de todo aclarada, as bóvedas foron asociadas cos complexos dos poros nucleares e a súa forma octogonal parece apoiar isto.[14] Chegouse a conclusión de que a función das bóvedas podería ser o transporte de moléculas, como o mRNA, desde o núcleo celular a certas partes do citoplasma.[15] Tamén se pensa que as bóvedas xogan un papel na síntese de proteínas.[16] As bóvedas poden ter a función de loitar contra patóxenos.[1]

Asociación co cancro

[editar | editar a fonte]

A finais da década de 1990, descubriuse que as bóvedas (especialmente as proteínas da bóveda maiores) se sobreexpresaban en pacientes de cancro que tiñan un diagnóstico de multirresistencia, é dicir, resistencia contra moitos tratamentos de quimioterapia.[17] Aínda que isto non proba que a maior expresión das bóvedas orixine a resistencia ás drogas utilizadas nos tratamentos, si suxire algún tipo de implicación.[18]

Conservación evolutiva

[editar | editar a fonte]

Identificáronse bóvedas en mamíferos, anfibios, aves e Dictyostelium discoideum.[2] O modelo de bóveda utilizado na base de datos Pfam identificou homólogos no Paramecium tetraurelia, Kinetoplastida, moitos vertebrados, un cnidario (a anemone Nematostella vectensis), moluscos, Trichoplax adhaerens, vermes planos, Echinococcus granulosus e coanoflaxelados.[19]

Aínda que son frecuentes nos eucariotas, nalgunhas especies non se atoparon as proteínas das bóvedas. Entre elas están:[20]

Estas catro especies son organismos modelo para plantas, nematodos, xenética animal e estudo dos fungos, respectivamente. Malia a existencia destas excepcións, o alto grao de similitude das bóvedas nos organismos que as posúen implica que deben ter certa importancia evolutiva.[2]

Notas

[editar | editar a fonte]
  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Tanaka H, Kato K, Yamashita E; et al. (2009). "The structure of rat liver vault at 3.5 angstrom resolution". Science 323 (5912): 384–8. PMID 19150846. doi:10.1126/science.1164975. 
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Kedersha NL, Miquel MC, Bittner D, Rome LH (1990). "Vaults. II. Ribonucleoprotein structures are highly conserved among higher and lower eukaryotes.". J Cell Biol 110 (4): 895–901. PMC 2116106. PMID 1691193. doi:10.1083/jcb.110.4.895. 
  3. ↑ Kedersha N. L., Heuser J. E., Chugani D. C., Rome L. H. (1991). "Vaults. III. Vault ribonucleoprotein particles open into flower-like structures with octagonal symmetry". J. Cell Biol 112 (2): 225–235. PMC 2288824. PMID 1988458. doi:10.1083/jcb.112.2.225. 
  4. ↑ van Zon A, Mossink MH, Schoester M, Houtsmuller AB, Scheffer GL, Scheper RJ, Sonneveld P, Wiemer EA. The formation of vault-tubes: a dynamic interaction between vaults and vault PARP. J Cell Sci. 2003 Nov 1;116(Pt 21):4391-400. PMID 13130096. [1]
  5. ↑ 5,0 5,1 van Zon A, Mossink MH, Scheper RJ, Sonneveld P, Wiemer EA (2003). "The vault complex". Cell. Mol. Life Sci. 60 (9): 1828–37. PMID 14523546. doi:10.1007/s00018-003-3030-y. 
  6. ↑ Scheffer GL, Wijngaard PL, Flens MJ, Izquierdo MA, Slovak ML, Pinedo HM, Meijer CJ, Clevers HC, Scheper RJ (1995). "The drug resistance-related protein LRP is the human major vault protein". Nat Med 1 (6): 578–82. PMID 7585126. doi:10.1038/nm0695-578. 
  7. ↑ 7,0 7,1 "Entrez Gene: MVP major vault protein". 
  8. ↑ Abbondanza, C; Rossi V, Roscigno A, Gallo L, Belsito A, Piluso G, Medici N, Nigro V, Molinari A M, Moncharmont B, Puca G A (1998). "Interaction of Vault Particles with Estrogen Receptor in the MCF-7 Breast Cancer Cell". J. Cell Biol. (UNITED STATES) 141 (6): 1301–10. ISSN 0021-9525. PMC 2132791. PMID 9628887. doi:10.1083/jcb.141.6.1301. 
  9. ↑ Yu, Zhenbao; Fotouhi-Ardakani Nasser, Wu Liangtang, Maoui Meryem, Wang Shenglong, Banville Denis, Shen Shi-Hsiang (2002). "PTEN associates with the vault particles in HeLa cells". J. Biol. Chem. (United States) 277 (43): 40247–52. ISSN 0021-9258. PMID 12177006. doi:10.1074/jbc.M207608200. 
  10. ↑ van Zon, Arend; Mossink Marieke H, Schoester Martijn, Scheffer George L, Scheper Rik J, Sonneveld Pieter, Wiemer Erik A C (2002). "Structural domains of vault proteins: a role for the coiled coil domain in vault assembly". Biochem. Biophys. Res. Commun. (United States) 291 (3): 535–41. ISSN 0006-291X. PMID 11855821. doi:10.1006/bbrc.2002.6472. 
  11. ↑ Kickhoefer, V A; Siva A C, Kedersha N L, Inman E M, Ruland C, Streuli M, Rome L H (1999). "The 193-Kd Vault Protein, Vparp, Is a Novel Poly(Adp-Ribose) Polymerase". J. Cell Biol. (UNITED STATES) 146 (5): 917–28. ISSN 0021-9525. PMC 2169495. PMID 10477748. doi:10.1083/jcb.146.5.917. 
  12. ↑ Kong LB, Siva AC, Kickhoefer VA, Rome LH, Stewart PL (2000). "RNA location and modeling of a WD40 repeat domain within the vault". RNA 6 (6): 890–900. PMC 1369965. PMID 10864046. doi:10.1017/S1355838200000157. 
  13. ↑ Kickhoefer VA; Liu Y; Kong LB; et al. (2001). "The Telomerase/Vault-Associated Protein Tep1 Is Required for Vault RNA Stability and Its Association with the Vault Particle". J. Cell Biol. 152 (1): 157–64. PMC 2193651. PMID 11149928. doi:10.1083/jcb.152.1.157. 
  14. ↑ Unwin P. N. T., Milligan R. A. (1982). "A large particle associated with the perimeter of the nuclear pore complex". J. Cell Biol 93 (1): 63–75. PMC 2112107. PMID 7068761. doi:10.1083/jcb.93.1.63. 
  15. ↑ Chugani DC, Rome LH, Kedersha NL (1993). "Evidence that vault ribonucleoprotein particles localize to the nuclear pore complex". J. Cell. Sci. 106: 23–9. PMID 8270627. 
  16. ↑ Cannon, Joseph N.; Stanfield, Cindy L; Niles, Mary Jane; Germann, William J (2007). Principles of human physiology (3rd ed.). San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. p. 41. ISBN 978-0-8053-8286-0. 
  17. ↑ Mossink MH, van Zon A, Scheper RJ, Sonneveld P, Wiemer EA (2003). "Vaults: a ribonucleoprotein particle involved in drug resistance?". Oncogene 22 (47): 7458–67. PMID 14576851. doi:10.1038/sj.onc.1206947. 
  18. ↑ Kickhoefer VA, Vasu SK, Rome LH (1996). "Vaults are the answer, what is the question?". Trends Cell Biol. 6 (5): 174–8. PMID 15157468. doi:10.1016/0962-8924(96)10014-3. 
  19. ↑ "Pfam: Family: Vault (PF01505)". pfam.xfam.org. Consultado o 11 de marzo de 2019. 
  20. ↑ Rome L, Kedersha N, Chugani D (1991). "Unlocking vaults: organelles in search of a function.". Trends Cell Biol 1 (2-3): 47–50. PMID 14731565. doi:10.1016/0962-8924(91)90088-Q. 

Véxase tamén

[editar | editar a fonte]

Outros artigos

[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas

[editar | editar a fonte]