Proteína heterocromatina 1 - Heterochromatin protein 1

homólogo de cromobox 5
Identificadores
Símbolo CBX5
Alt. simbolos HP1-alpha
Gen NCBI 23468
HGNC 1555
OMIM 604478
RefSeq NM_012117
UniProt P45973
Otros datos
Lugar Chr. 12 q13.13
homólogo de cromobox 1
Identificadores
Símbolo CBX1
Alt. simbolos HP1-beta
Gen NCBI 10951
HGNC 1551
OMIM 604511
RefSeq NM_006807
UniProt P83916
Otros datos
Lugar Chr. 17 q21.32
homólogo 3 de chromobox
Identificadores
Símbolo CBX3
Alt. simbolos HP1-gamma
Gen NCBI 11335
HGNC 1553
OMIM 604477
RefSeq NM_007276
UniProt Q13185
Otros datos
Lugar Chr. 7 p21-15

La familia de la proteína heterocromatina 1 ( HP1 ) ("Chromobox Homolog", CBX) está formada por proteínas altamente conservadas , que tienen funciones importantes en el núcleo celular . Estas funciones incluyen la represión de genes por formación de heterocromatina , activación transcripcional , regulación de la unión de complejos de cohesión a centrómeros, secuestro de genes a la periferia nuclear, detención de la transcripción, mantenimiento de la integridad de la heterocromatina, represión de genes a nivel de un solo nucleosoma, represión de genes por heterocromatización de eucromatina. y reparación del ADN . Las proteínas HP1 son unidades fundamentales de empaquetamiento de heterocromatina que se enriquecen en los centrómeros y telómeros de casi todos los cromosomas eucariotas con la notable excepción de la levadura en gemación , en la que un complejo silenciador específico de levadura de proteínas SIR (reguladoras de información silenciosa) cumple una función similar. Los miembros de la familia HP1 se caracterizan por un cromodominio N-terminal y un dominio cromoshadow C-terminal , separados por una región de bisagra. HP1 también se encuentra en sitios eucromáticos, donde su unión se correlaciona con la represión de genes . El HP1 fue descubierto originalmente por Tharappel C James y Sarah Elgin en 1986 como un factor en el fenómeno conocido como variación del efecto de posición en Drosophila melanogaster .

Paralogs y ortólogos

Se encuentran tres parálogos diferentes de HP1 en Drosophila melanogaster, HP1a, HP1b y HP1c. Posteriormente también se descubrieron ortólogos de HP1 en S. pombe (Swi6), Xenopus (Xhp1α y Xhp1γ) y Chicken (CHCB1, CHCB2 y CHCB3) y Tetrahymena (Pdd1p). En los mamíferos, hay tres parálogos : HP1α , HP1β y HP1γ . En Arabidopsis thaliana (una planta), hay un homólogo: como la proteína heterocromatina 1 (LHP1), también conocida como flor terminal 2 (TFL2).

HP1β en mamíferos

Artículo principal: CBX1

HP1β interactúa con la histona metiltransferasa (HMTasa) Suv (3-9) h1 y es un componente de la heterocromatina pericéntrica y telomérica . HP1β es un modificador dependiente de la dosis del silenciamiento inducido por heterocromatina pericéntrica y se cree que el silenciamiento implica una asociación dinámica del cromodominio HP1β con la Histona H3 Me (3) K9H3 trimetilada.

Proteínas que interactúan

HP1 parece interactuar con muchas otras proteínas / moléculas con diferentes funciones celulares en diferentes organismos. Algunos de estos socios que interactúan con HP1 son: histona H1 , histona H3 , histona K9 metilada H3 , histona H4 , histona metiltransferasa , ADN metiltransferasa , proteína de unión a metil CpG MeCP2 y la proteína del complejo de reconocimiento de origen ORC2.

Vinculando afinidad y cooperatividad

HP1 tiene una estructura versátil con tres componentes principales; un cromodominio, un dominio de sombra de cromosoma y un dominio de bisagra. El cromodominio es responsable de la afinidad de unión específica de HP1 a la histona H3 cuando se trimetila en el noveno residuo de lisina. La afinidad de unión de HP1 a nucleosomas que contienen histona H3 metilada en lisina K9 es mayor que a aquellos con lisina K9 no metilada. HP1 se une a los nucleosomas como un dímero y, en principio, puede formar complejos multiméricos. Algunos estudios han interpretado la unión de HP1 en términos de unión cooperativa del vecino más cercano . Sin embargo, el análisis de los datos disponibles sobre la unión de HP1 a matrices nucleosómicas in vitro muestra que las isotermas de unión de HP1 experimentales pueden explicarse mediante un modelo simple sin interacciones cooperativas entre los dímeros de HP1 vecinos. Sin embargo, las interacciones favorables entre los vecinos más cercanos de HP1 conducen a una propagación limitada de HP1 y sus marcas a lo largo de la cadena de nucleosomas in vivo .

La afinidad de unión del cromodominio HP1 también se ha implicado en la regulación del corte y empalme alternativo . HP1 puede actuar como potenciador y silenciador del empalme de exones alternativos. El papel exacto que desempeña en la regulación varía según el gen y depende de los patrones de metilación dentro del cuerpo del gen. En los seres humanos, el papel de HP1 en el empalme se ha caracterizado por el empalme alternativo del exón EDA del gen de la fibronectina . En esta vía, HP1 actúa como una proteína mediadora para la represión del corte y empalme alternativo del exón EDA. Cuando la cromatina dentro del cuerpo del gen no está metilada, HP1 no se une y se transcribe el exón EDA. Cuando se metila la cromatina, HP1 se une a la cromatina y recluta el factor de empalme SRSF3 que se une a HP1 y empalma el exón EDA del transcrito maduro. En este mecanismo, HP1 reconoce la cromatina metilada H3K9me3 y recluta un factor de corte y empalme para empalmar alternativamente el ARNm, excluyendo así el exón EDA del transcrito maduro.

Papel en la reparación del ADN

Todas las isoformas de HP1 (HP1-alfa, HP1-beta y HP1-gamma) se incorporan al ADN en los sitios de daños inducidos por los rayos UV, en los daños oxidativos y en las roturas del ADN. Las isoformas de la proteína HP1 son necesarias para la reparación del ADN de estos daños. La presencia de las isoformas de la proteína HP1 en los daños del ADN ayuda al reclutamiento de otras proteínas involucradas en las vías subsiguientes de reparación del ADN. El reclutamiento de las isoformas HP1 al daño del ADN es rápido, con la mitad del reclutamiento máximo (t 1/2 ) en 180 segundos en respuesta al daño UV, y en 1/2 de 85 segundos en respuesta a roturas de doble hebra. Esto es un poco más lento que el reclutamiento de las proteínas más tempranas reclutadas en los sitios de daño del ADN, aunque el reclutamiento de HP1 sigue siendo uno de los primeros pasos en la reparación del ADN. Se pueden reclutar otras proteínas anteriores con 1/2 de 40 segundos para el daño UV y 1/2 de aproximadamente 1 segundo en respuesta a roturas de doble hebra (ver respuesta al daño del ADN ).

Ver también

Referencias

Otras lecturas