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Articulo de referencia

Fo4

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Pho4 es una proteína con un factor de transcripción hélice-bucle-hélice básico (bHLH) . Se encuentra en S. cerevisiae y otras levaduras. [ 2 ] Funciona como factor de transcripción para regular genes sensibles al fosfato localizados en células de levadura. [ 3 ] El homodímero de la proteína Pho4 puede hacerlo uniéndose a secuencias de ADN que contienen el sitio de unión bHLH 5'-CACGTG-3'. [ 4 ] Esta secuencia se encuentra en los promotores de genes regulados positivamente en respuesta a la disponibilidad de fosfato, como el gen PHO5. [ 5 ]

Estructura

Las regiones helicoidales están representadas por cintas; los elementos de estructura secundaria no regulares por tubos delgados. Las moléculas A y B están coloreadas de cian y verde lima, respectivamente. La estructura helicoidal se observa claramente en la región del bucle. [ 3 ] La proteína PHO4 consta de 312 residuos de aminoácidos (Yoshida et al., 1989) y tiene cuatro dominios funcionales. [ 6 ] PHO4 es una de las proteínas reguladoras indispensables para la transcripción de los genes PHO5, PHO81 y PHO84. [ 6 ] El dominio de unión al ADN de PHO4 consta de dos hélices, denominadas H1 y H2, separadas por un bucle largo que contiene una nueva región α-helicoidal. PHO4 se une al ADN como un homodímero y los dos monómeros se pliegan en un haz de cuatro hélices paralelo y levógiro. [ 6 ] La proteína PHO4 carece de una red interna de hidrógeno. [ 6 ]

Mecanismo

Pho4 es un factor de transcripción que participa en la regulación del crecimiento celular. [ 7 ] Al activarse, Pho4 se transloca al núcleo. Pho4 posee un factor de intercambio nuclear al que se une una proteína importina. Esta proteína se une a su "señal" o factor de intercambio nuclear y facilita la translocación de la proteína marcada con dicho factor al núcleo. Además, otro factor de transcripción, Pho2, se une a Pho4 y contribuye a que este se adhiera firmemente a su sitio de unión en sus genes diana específicos. [ 7 ] Esto completa la lista de proteínas que Pho4 necesita para actuar como factor de transcripción, regulando positivamente la transcripción de genes sensibles al fosfato.

Regulación

Supresión

La regulación negativa del factor de transcripción Pho4 se observa cuando la célula de levadura tiene un ambiente rico en fosfato. Bajo altas concentraciones de fosfato, se observa que una quinasa dependiente de ciclina, conocida como PHO80-PHO50, fosforila PHO4 en sus residuos de serina (O'Neil et al. 209–212). [ 8 ] Esto bloquea los sitios de unión para la importina y el factor de transcripción Pho2 y permite que el receptor Msn5p ayude a eliminar la proteína Pho4 del núcleo y devolverla al espacio citoplasmático. [ 9 ] Además, debido a que el sitio de unión de la importina en la proteína Pho4 está bloqueado para la fosforilación que sufre PHO4, PHO4 ya no puede ser translocada al núcleo.

Regulación positiva

Se observa una regulación positiva de Pho4 en células de levadura deficientes en fosfato. Esto ocurre debido a que la quinasa dependiente de ciclina PHO80-PHO85 es inhibida por el inhibidor dependiente de ciclina PHO81. [ 8 ] En bajas concentraciones de fosfato, el inhibidor de CDK PHO80-PHO85 puede impedir que PHO80-PHO85 fosforile PHO4 en sus residuos de serina. [ 8 ] Cuando esto sucede, la importina y PHO2 pueden unirse a PHO4 y ayudar en la translocación y unión fuerte a su sitio de unión en el gen PHO5, que luego se regulará positivamente. [ 8 ]

Referencias

  1. ↑ PDB : 1a0a ​;Shimizu T, Toumoto A, Ihara K, Shimizu M, Kyogoku Y, Ogawa N, et  al. (agosto de 1997). "Estructura cristalina del complejo PHO4 bHLH dominio-ADN: reconocimiento de bases flanqueantes" . The EMBO Journal . 16 (15): 4689–97 . doi : 10.1093/emboj/16.15.4689 . PMC 1170095. PMID 9303313 .  
  2. ↑ Berben G, Legrain M, Gilliquet V, Hilger F (1990). "El gen regulador de levadura PHO4 codifica un motivo hélice-bucle-hélice". Yeast . 6 ( 5): 451– 4. doi : 10.1002/yea.320060510 . PMID 2220078. S2CID 40974115 .  
  3. 1 2 Shimizu T, Toumoto A, Ihara K, Shimizu M, Kyogoku Y, Ogawa N, et al. (agosto de 1997). "Estructura cristalina del complejo PHO4 bHLH dominio-ADN: reconocimiento de bases flanqueantes" . The EMBO Journal . 16 (15): 4689– 97. doi : 10.1093/emboj/16.15.4689 . PMC 1170095. PMID 9303313 .   
  4. ↑ Shao D, Creasy CL, Bergman LW (febrero de 1998). "Un residuo de cisteína en la hélice II del dominio bHLH es esencial para la homodimerización del factor de transcripción Pho4p de levadura" . Nucleic Acids Research . 26 (3): 710–4 . doi : 10.1093 / nar/26.3.710 . PMC 147311. PMID 9443961 .  
  5. ↑ Ogawa N, Oshima Y (mayo de 1990). "Dominios funcionales de una proteína reguladora positiva, PHO4, para el control transcripcional del regulón de la fosfatasa en Saccharomyces cerevisiae" . Biología molecular y celular . 10 (5): 2224–36 . doi : 10.1128/mcb.10.5.2224 . PMC 360570. PMID 2183025 .  
  6. 1 2 3 4 Ogawa N, Oshima Y (mayo de 1990). "Dominios funcionales de una proteína reguladora positiva, PHO4, para el control transcripcional del regulón de la fosfatasa en Saccharomyces cerevisiae" . Biología molecular y celular . 10 (5): 2224–36 . doi : 10.1128/mcb.10.5.2224 . PMC 360570. PMID 2183025 .  
  7. 1 2 Lim W, Mayer P (2015). Señalización celular: principios y mecanismos . Nueva York, Nueva York: Garland Science. págs. 119–120 . 
  8. 1 2 3 4 O'Neill EM, Kaffman A, Jolly ER, O'Shea EK (enero de 1996). "Regulación de la localización nuclear de PHO4 por el complejo ciclina-CDK PHO80-PHO85". Science . 271 (5246): 209– 12. Bibcode : 1996Sci...271..209O . doi : 10.1126/science.271.5246.209 . PMID 8539622 . S2CID 46507331 .  
  9. ↑ "PHO4 | SGD" . www.yeastgenome.org . Consultado el 10 de mayo de 2021 .
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