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Articulo de referencia

Receptor de ecdisona

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El receptor de ecdisona es un receptor nuclear presente en los artrópodos , donde controla el desarrollo y participa en otros procesos como la reproducción . Este receptor es un heterodímero no covalente formado por dos proteínas : la proteína EcR y la proteína ultraspiracle (USP). Se une a los ecdisteroides y es activado por ellos . Los receptores de ecdisona de los insectos están mejor caracterizados que los de otros artrópodos, y los análogos de los ecdisteroides se utilizan comercialmente como insecticidas selectivos para orugas .

Función

Durante el desarrollo de los insectos se producen pulsos de 20-hidroxiecdisona , donde esta hormona se une al receptor de ecdisona , un factor de transcripción activado por ligando que se encuentra en los núcleos de las células de los insectos . [ 3 ] Esto, a su vez, conduce a la activación de muchos otros genes , como lo demuestra la hinchazón de los cromosomas politénicos en más de cien sitios. En última instancia, la cascada de activación provoca cambios fisiológicos que dan lugar a la ecdisis (muda). La expresión temporal del receptor de ecdisona en las células madre neurales media la organización temporal y la diversidad neuronal. [ 4 ] [ 5 ]

Estructura

El receptor es un heterodímero no covalente de dos proteínas: la proteína EcR y la proteína ultraspiracle (USP). Estas proteínas receptoras de hormonas nucleares son los ortólogos en insectos de las proteínas receptoras farnesoide X (FXR) y receptor retinoide X (RXR) de mamíferos , respectivamente. Basándose en consideraciones de homología de secuencia , [ 6 ] algunos investigadores reservan el término USP para la proteína asociada a EcR de los insectos lepidópteros y dípteros , y utilizan RXR en todos los demás casos.

EcR y USP comparten la arquitectura multidominio común a todos los receptores de hormonas nucleares, a saber, un dominio de activación transcripcional N-terminal (dominio A/B), un dominio de unión al ADN (dominio C, altamente conservado entre receptores), una región de enlace (región D), un dominio de unión al ligando (dominio E, moderadamente conservado) y, en algunos casos, una extensión C-terminal distinta (dominio F). [ 7 ] Los dominios de unión al ADN de EcR y USP reconocen secuencias cortas específicas en el ADN y median la unión del heterodímero a estos elementos de respuesta a la ecdisona (ECRE) en los promotores de los genes sensibles a la ecdisona.

El bolsillo de unión de ecdisteroides se encuentra en el dominio de unión de ligando de la subunidad EcR , pero EcR debe dimerizarse con una USP (o con una RXR) para que se produzca una unión de ligando de alta afinidad . En tales circunstancias, la unión de un ligando agonista desencadena un cambio conformacional en la parte C-terminal del dominio de unión de ligando de EcR que conduce a la activación transcripcional de genes bajo el control de ECRE. [ 8 ] También existe un bolsillo de unión de ligando en el dominio correspondiente de USP. Su ligando natural sigue siendo incierto, y las USP parecen estar permanentemente bloqueadas en una conformación inactiva . [ 9 ]

Se han determinado estructuras cristalinas por rayos X para varios dominios de unión al ADN heterodiméricos [ 10 ] y dominios de unión a ligandos de receptores de ecdisona.

Aplicaciones comerciales

Los receptores de ecdisona tienen dos campos de aplicación principales:

Referencias

  1. ↑ PDB : 1R1K ​;Billas IM, Iwema T, Garnier JM, Mitschler A, Rochel N, Moras D (noviembre de 2003). "Adaptabilidad estructural en el bolsillo de unión al ligando del receptor de la hormona ecdisona". Nature . 426 ( 6962): 91– 6. Bibcode : 2003Natur.426...91B . doi : 10.1038/nature02112 . PMID 14595375. S2CID 4413300 .  
  2. ↑ Clayton GM, Peak-Chew SY, Evans RM, Schwabe JW (febrero de 2001). "La estructura del dominio de unión al ligando del ultraespiráculo revela un receptor nuclear bloqueado en una conformación inactiva" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 98 (4): 1549– 54. doi : 10.1073/pnas.041611298 . PMC 29294. PMID 11171988 .  
  3. ↑ Riddiford LM, Cherbas P, Truman JW (2000). "Receptores de ecdisona y sus acciones biológicas". Vitam. Horm . Vitamins & Hormones. 60 : 1–73 . doi : 10.1016/S0083-6729(00)60016-X . ISBN 978-0-12-709860-9. PMID 11037621 . 
  4. ↑ Syed MH, Mark B, Doe CQ (abril de 2017). "La inducción de la expresión génica temporal por hormonas esteroides en neuroblastos cerebrales de Drosophila genera diversidad neuronal y glial" . eLife . 6 e26287. doi : 10.7554/eLife.26287 . PMC 5403213. PMID 28394252 .  
  5. ↑ Henrich VC (2005). "El receptor de ecdisteroides". En Gill SS, Gilbert LI, Iatrou K (eds.). Ciencia molecular integral de los insectos . Ámsterdam: Elsevier. pp. 243–285 . ISBN  978-0-444-51516-2.
  6. ↑ Hayward DC, Bastiani MJ, Trueman JW, Truman JW, Riddiford LM, Ball EE (septiembre de 1999). "La secuencia de Locusta RXR, homóloga a Drosophila Ultraspiracle, y sus implicaciones evolutivas". Dev . Genes Evol . 209 (9): 564–71 . doi : 10.1007/s004270050290 . PMID 10502114. S2CID 8703952 .  
  7. ↑ Koelle MR, Talbot WS, Segraves WA, Bender MT, Cherbas P, Hogness DS (octubre de 1991). "El gen EcR de Drosophila codifica un receptor de ecdisona, un nuevo miembro de la superfamilia de receptores de esteroides". Cell . 67 ( 1): 59–77 . doi : 10.1016/0092-8674(91)90572-G . PMID 1913820. S2CID 6805386 .  
  8. ↑ Bourguet W, Germain P, Gronemeyer H (octubre de 2000). "Dominios de unión a ligandos de receptores nucleares: estructuras tridimensionales, interacciones moleculares e implicaciones farmacológicas". Trends Pharmacol. Sci . 21 (10): 381– 8. doi : 10.1016/S0165-6147(00)01548-0 . PMID 11050318 . 
  9. ↑ Clayton GM, Peak-Chew SY, Evans RM, Schwabe JW (febrero de 2001). "La estructura del dominio de unión al ligando del ultraespiráculo revela un receptor nuclear bloqueado en una conformación inactiva" . Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 98 (4): 1549– 54. doi : 10.1073/pnas.041611298 . PMC 29294. PMID 11171988 .  
  10. ↑ Devarakonda S, Harp JM, Kim Y, Ozyhar A, Rastinejad F (noviembre de 2003). "Estructura del complejo heterodimérico de unión al ADN del receptor de ecdisona" . EMBO J. 22 ( 21): 5827–40 . doi : 10.1093/emboj/cdg569 . PMC 275426. PMID 14592980 .  
  11. ↑ Palli SR, Hormann RE, Schlattner U, Lezzi M (2005). "Receptores de ecdisteroides y sus aplicaciones en agricultura y medicina". Vitam. Horm . Vitamins & Hormones. 73 : 59–100 . doi : 10.1016/S0083-6729(05)73003-X . ISBN 0-12-709873-9. PMID 16399408 . 
  12. ↑ Dhadialla TS, Carlson GR, Le DP (1998). "Nuevos insecticidas con actividad ecdisteroidal y de hormona juvenil". Annu. Rev. Entomol . 43 : 545–69 . doi : 10.1146/annurev.ento.43.1.545 . PMID 9444757 . 
  13. ↑ Dhadialla TS, Retnakaran A, Smagghe G (2005). «Insecticidas que alteran el crecimiento y desarrollo de los insectos». En Sarjeet S. Gill, Gilbert, Lawrence I., Kostas Iatrou (eds.). Ciencia molecular integral de los insectos . Ámsterdam: Elsevier. pp. 55–115 . ISBN  0-444-51516-X.