La proteína 2 de unión a guanilato inducida por interferón es una proteína que en los humanos está codificada por el gen GBP2 . [5] [6] GBP2 es un gen relacionado con la superfamilia de GTPasas grandes que pueden ser inducidas principalmente por interferón gamma. [7]
Localización
El gen GBP2 se encuentra en varios compartimentos de la célula: núcleo , citosol y citoesqueleto y también el dímero GBP2-GBP5 se localiza en el aparato de Golgi . [8]
Además, la isoprenilación es necesaria para regular la localización intracelular y la asociación de la membrana de GBP2. [9]
Activación
El gen GBP2 murino no sólo es altamente activado por el interferón-gamma durante la activación de los macrófagos , sino también por la estimulación de los receptores tipo Toll , el factor de necrosis tumoral (TNF) y la interleucina 1 beta . [10]
Expresión
Después de la estimulación del interferón gamma, el GPB2 murino se expresa en las células inmunes innatas y adaptativas . [11]
Estructura
El análisis de la secuencia de GBP2 mostró la presencia de un dominio de unión de ARN que comprende tres motivos de reconocimiento de ARN (RRM) y un dominio SR. El extremo amino de GBp2 comparte cuatro motivos repetidos Arg-Gly-Gly (RGG) y nueve residuos de serina en el contexto de motivos arginina/serina. [12]
El dominio SR de GBP2 es un sitio de fosforilación para la proteína quinasa específica de SR SRPK (sky1) que conduce a una localización nuclear de GBP2. [12]
La GBP2 porcina presenta una alta similitud en cuanto a la terminal N, que presenta un dominio globular y contiene la función GTPasa . Sin embargo, la terminal C presenta un dominio helicoidal que está menos conservado. [13]
Interacción
El gen GBP2 puede interactuar con el ARN a través del dominio RRM1 y RRM2. El dominio RRM2 puede reconocer el motivo central GGUC presente en el ARN. Además, se ha identificado un nuevo tipo de dominio RRM que puede interactuar con el complejo THO/TREX. [14]
El gen GBp2 puede cooperar con el complejo TREX (transcripción-exportación); un complejo multimérico tiene diferentes factores de transcripción y exporta factores como Yra1 y Sub2. [14]
Función
Los interferones son citocinas que tienen efectos antivirales e inhiben la proliferación de células tumorales . Inducen una gran cantidad de genes en sus células diana, incluidos los que codifican las proteínas de unión a guanilato (GBP). Las GBP se caracterizan por su capacidad de unirse específicamente a los nucleótidos de guanina ( GMP , GDP y GTP ). La proteína codificada por este gen es una GTPasa que convierte GTP en GDP y GMP. [6] Además, el gen GBP2 puede ser una relación entre el receptor de la superficie celular y los efectores intracelulares que pueden transmitir información extracelular a las células, así como una proteína de transducción de señales intracelulares . [15]
Un estudio sobre el gen bovino GBP2 mostró la importancia de GBP2 en la regulación de la proliferación celular y la resistencia a la infección por patógenos como una exhibición de actividad antiviral contra el virus de la influenza. [11]
GPB2 promueve la muerte oxidativa y entrega péptidos antimicrobianos al autofagolisosoma l, brindando una amplia protección al huésped contra diferentes clases de patógenos . Durante una infección viral, la familia GBP (GBP1, GBP2 y GBP5) desempeña un papel vital para activar el inflamasoma canónico y no canónico en respuesta a una infección por patógenos a través de Chlamydia muridarum . [16]
Importancia clínica
Mutación genética
Se ha identificado una mutación sin sentido del gen GBP2 (A907G) en pacientes con migraña. En un primer momento puede provocar disfunción vasomotora y, posteriormente, dolores de cabeza. [15]
Cáncer de mama
La GBP2 se considera un factor de control de la proliferación y propagación en las células tumorales. La alta expresión de GBP2 se asocia con un mejor diagnóstico del cáncer de mama. P53 puede regular positivamente la GBP2 y desempeñar un papel esencial en el desarrollo del tumor mediante la inhibición de la metaloproteinasa MM9, así como de NF-Kappa B y la proteína Rac. [17]
El nivel transcripcional de GBP2 también está regulado por dos factores de transcripción STAT1 e IRF1 . La expresión de GBP2 tiene una fuerte correlación con el metagen de células T, que parece estar asociado con la infiltración de células T en el cáncer de mama . [17]
Sin embargo, un estudio reciente mostró que GBP2 puede regular la proteína 1 relacionada con la dinamina (Drp1) para bloquear la translocación de Drp1 a las mitocondrias , lo que conduce a una atenuación de la fisión mitocondrial dependiente de Drp1 y también a una invasión de células de cáncer de mama. [18]
Referencias
- ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000162645 – Ensembl , mayo de 2017
- ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000028270 – Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
- ^ Cheng YS, Patterson CE, Staeheli P (septiembre de 1991). "Las proteínas de unión a guanilato inducidas por interferón carecen de un motivo de consenso N(T)KXD y se unen a GMP además de GDP y GTP". Biología molecular y celular . 11 (9): 4717– 25. doi :10.1128/mcb.11.9.4717. PMC 361367 . PMID 1715024.
- ^ ab "Gen Entrez: proteína de unión a guanilato GBP2 2, inducible por interferón".
- ^ Kim BH, Shenoy AR, Kumar P, Bradfield CJ, MacMicking JD (octubre de 2012). "GTPasas inducibles por IFN en la defensa de la célula huésped". Cell Host & Microbe . 12 (4): 432– 44. doi :10.1016/j.chom.2012.09.007. PMC 349020 . PMID 23084913.
- ^ "Gen GBP2". Base de datos de genes humanos GeneCards . Consultado el 7 de noviembre de 2018 .
- ^ Britzen-Laurent N, Bauer M, Berton V, Fischer N, Syguda A, Reipschläger S, Naschberger E, Herrmann C, Stürzl M (diciembre de 2010). "El tráfico intracelular de proteínas de unión a guanilato está regulado por heterodimerización de manera jerárquica". PLOS ONE . 5 (12): e14246. Bibcode :2010PLoSO...514246B. doi : 10.1371/journal.pone.0014246 . PMC 2998424 . PMID 21151871.
- ^ Degrandi D, Kravets E, Konermann C, Beuter-Gunia C, Klümpers V, Lahme S, Wischmann E, Mausberg AK, Beer-Hammer S, Pfeffer K (enero de 2013). "La proteína de unión a guanilato murino 2 (mGBP2) controla la replicación de Toxoplasma gondii". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 110 (1): 294– 9. Bibcode :2013PNAS..110..294D. doi : 10.1073/pnas.1205635110 . PMC 3538222 . PMID 23248289.
- ^ ab Praefcke GJ (noviembre de 2017). "Regulación de las funciones inmunes innatas por proteínas de unión a guanilato". Revista internacional de microbiología médica . 308 (1): 237– 245. doi : 10.1016/j.ijmm.2017.10.013 . PMID 29174633.
- ^ ab Windgassen M, Krebber H (marzo de 2003). "Identificación de Gbp2 como una nueva proteína de unión a ARN poli(A)+ implicada en la administración citoplasmática de ARN mensajeros en levadura". EMBO Reports . 4 (3): 278– 83. doi :10.1038/sj.embor.embor763. PMC 1315891 . PMID 12634846.
- ^ Ma G, Huang J, Sun N, Liu X, Zhu M, Wu Z, Zhao S (mayo de 2008). "Caracterización molecular de los genes GBP1 y GBP2 porcinos". Inmunología molecular . 45 (10): 2797– 807. doi :10.1016/j.molimm.2008.02.007. PMID 18346789.
- ^ ab Martínez-Lumbreras S, Taverniti V, Zorrilla S, Séraphin B, Pérez-Cañadillas JM (enero de 2016). "Gbp2 interactúa con THO/TREX a través de un nuevo tipo de dominio RRM". Nucleic Acids Research . 44 (1): 437– 48. doi :10.1093/nar/gkv1303. PMC 4705658 . PMID 26602689.
- ^ ab Jiang, Yue (enero de 2016). "Seis nuevas mutaciones raras no sinónimas para la migraña sin aura identificadas mediante secuenciación del exoma". Journal of Neurogenetics . 29 (4): 188– 194. doi :10.3109/01677063.2015.1122787. PMID 26814133. S2CID 207441191.
- ^ Man SM, Place DE, Kuriakose T, Kanneganti TD (enero de 2017). "Proteínas de unión a guanilato inducibles por interferón en la interfaz de la inmunidad autónoma celular y la activación del inflamasoma". Journal of Leukocyte Biology . 101 (1): 143– 150. doi :10.1189/jlb.4MR0516-223R. PMC 6608036 . PMID 27418355.
- ^ ab Godoy P, Cadenas C, Hellwig B, Marchan R, Stewart J, Reif R, Lohr M, Gehrmann M, Rahnenführer J, Schmidt M, Hengstler JG (julio de 2014). "La proteína de unión a guanilato inducible por interferón (GBP2) se asocia con un mejor pronóstico en el cáncer de mama e indica una respuesta eficiente de las células T". Cáncer de mama . 21 (4): 491– 9. doi :10.1007/s12282-012-0404-8. PMID 23001506. S2CID 8338232.
- ^ Zhang J, Zhang Y, Wu W, Wang F, Liu X, Shui G, Nie C (octubre de 2017). "La proteína de unión a guanilato 2 regula la fisión mitocondrial mediada por Drp1 para suprimir la invasión de células de cáncer de mama". Muerte celular y enfermedad . 8 (10): e3151. doi :10.1038/cddis.2017.559. PMC 5680924 . PMID 29072687.
Lectura adicional
- Maruyama K, Sugano S (enero de 1994). "Oligo-capping: un método simple para reemplazar la estructura de capuchón de los ARNm eucariotas con oligorribonucleótidos". Gene . 138 ( 1– 2): 171– 4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
- Neun R, Richter MF, Staeheli P, Schwemmle M (julio de 1996). "Propiedades de la GTPasa de la proteína 2 de unión a guanilato humana inducida por interferón". FEBS Letters . 390 (1): 69– 72. doi :10.1016/0014-5793(96)00628-X. PMID 8706832. S2CID 30513363.
- Nitsche EM, Moquin A, Adams PS, Guenette RS, Lakins JN, Sinnecker GH, Kruse K, Tenniswood MP (mayo de 1996). "RT PCR de visualización diferencial de ARN total de fibroblastos de prepucio humano para la investigación de la expresión génica dependiente de andrógenos". American Journal of Medical Genetics . 63 (1): 231– 8. doi :10.1002/(SICI)1096-8628(19960503)63:1<231::AID-AJMG40>3.0.CO;2-M. PMID 8723115.
- Vestal DJ, Gorbacheva VY, Sen GC (noviembre de 2000). "Diferentes localizaciones subcelulares de las GTPasas relacionadas inducidas por interferón, MuGBP-1 y MuGBP-2: ¿implicaciones para diferentes funciones?". Journal of Interferon & Cytokine Research . 20 (11): 991– 1000. doi :10.1089/10799900050198435. PMID 11096456.
- Lukasiewicz R, Velazquez-Dones A, Huynh N, Hagopian J, Fu XD, Adams J, Ghosh G (agosto de 2007). "Las proteínas quinasas de serina-arginina estructuralmente únicas de levaduras y mamíferos catalizan reacciones de fosforilación conservadas evolutivamente". The Journal of Biological Chemistry . 282 (32): 23036– 43. doi : 10.1074/jbc.M611305200 . PMID 17517895.