Tema 6G - Control de calidad Flashcards
UPF1 facilita la degradación de la proteína naciente truncada, funcionando como ubiquitina ligasa, y tiene actividad ATPasa requerida para la dinámica de la NMD y el desmantelamiento de la partícula ribonucleoproteica mensajera.
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entre otras funciones
El mecanismo de NMD es universal:
- UPF2 y 3, unidas al EJC reclutan a UPF1 (fosforilado por SMG1) que a su vez recluta la endonucleasa SMG6 que realiza un corte entre el codón de STOP prematuro y el EJC, rindiendo extremos 3’ y 5’ desprotegidos, que pueden ser atacados por exosoma y XRN1, respectivamente.
- (Adicionalmente UPF1 hace otras funciones)
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Este es el canónico, pero existen otros
UPF1 recluta el heterodímero SMG5/7 que favorecen el decapping y la deadenilación de los fragmentos producidos por la endonucleasa SMG6
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En general, es importante degradar mRNAs que han perdido su codón de STOP porque dan proteínas truncadas que a menudo interfieren con las funciones celulares normales (efecto deletéreo/nocivo)
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Los mRNAs que dan proteínas truncadas tienen codones de STOP prematuros
UPF1 and its associated phosphatase, SMG1, bind to the eukaryotic release factors eRF1 and eRF3 to
form the SURF complex in the vicinity of a premature termination codon (PTC). A subsequent interaction of this complex with UPF2, UPF3b, and an EJC downstream of the PTC triggers the formation of the DECID complex, resulting in UPF1 desphosphorylation and release of eRF1
and eRF3.
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SMG1 is a kinase so the formation od DECID leads to UPF1 phosphorylation
La única función del NMD es el control de calidad de mRNAs
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También el control de la expresión génica
Hay mutaciones que introducen un PTC y dan lugar a una patología (e.g. proteína truncada silencia la proteína buena en el otro cromosoma)
A menudo, estas mutaciones sólo se manifiestan en homocigosis, porque en heterocigotes los mRNA derivados del alelo mutado son reconocidos como aberrantes y degradados por NMD, antes de que sean traducidos a alto nivel. Y la copia “buena” basta para proporcionar suficiente proteína funcional.
En otros casos, convendría que no hubiera NMD, cuando la proteína truncada producto de la mutación es funcional funcional.
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Los mRNAs degradados por NSD no tienen ni STOP ni cola de polyA
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Nunca tienen STOP; pero pueden tener o no cola de polyA:
- mRNA truncados, producto de rotura endonucleolítica dentro del ORF🡪 no hay ni codón de STOP ni poli(A)
- mRNAs incorrectamente poliadenilados dentro del ORF🡪 no hay STOP pero sí poli(A)
Cuando hay Poli(A) sin haaber STOP se traduce como poli-Lys en extremo C-terminal del polipéptido naciente 🡪 cargas ++++ que inmovilizan la cadena polipeptídica en el túnel de salida del ribosoma
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El proceso de NSD es dependiente de GTP, no de ATP
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Step 1: Dom34-Hbs1 binds the A-site of a stalled ribosome;
Step 2: Hbs1 is then released from Dom34 in a GTP-
dependent manner;
Step 3: Rli1 interacts with Dom34 and dissociates the 80S into subunits in an **ATP hydrolysis-dependent ** manner;
Step 4: The exosome and the Ski complex rapidly degrade the nonstop mRNA from the 3’ end.
La eficacia del ribosoma a la hora de formar el enlace peptídico es siempre la misma
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El ribosoma puede formar los 400 enlaces peptídicos posibles (20x20), pero no todas las reacciones son igual de favorables.
Pro en el sitio A es un aceptor pobre del peptidilo. Pero Pro en el sitio P no genera problemas a la hora de formar enlaces peptídicos.
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Pro en el sitio P tampoco es un buen donador de peptidilo. Por tanto la formación de enlaces Pro-Pro es especialmente lenta.
La única solución viable al estancamiento del ribosoma es NGD
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Otras opciones son hacer frameshifting y continuar con otro marco de lectura o incluso reanudar la traducción de manera normal
Hsb1-Dom34 participa en todos los tipos de decay
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En NGD y NSD pero no en NMD
La escisión endonucleolítica de un mRNA por NGD siempre deja el ribosoma en el fragmento 5’, de modo que no pueda continuar elongando
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Puede quedar en cualquiera de los dos fragmentos. Si queda en el 3’ puede acabar la traducción de ese polipéptido (pero luego ya Xrn1 degradará el fragmento de mRNA, aunque no lo hiciese la traducción no tendría un punto de inicio)
