PrimPol

PrimPol es una proteína codificada por el gen PRIMPOL en humanos. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} PrimPol es una proteína eucariota con actividades de ADN polimerasa y ADN primasa involucradas en la síntesis de ADN translesional . A diferencia de la mayoría de las primasas eucariotas, su actividad de cebado utiliza desoxirribonucleótidos en lugar de ribonucleótidos . ^{[ 6 ] [ 7 ]} También es la primera proteína identificada en las mitocondrias que tiene actividades de síntesis de ADN translesional.

PrimPol fue identificada en un estudio bioinformático y, en un principio, se supuso que solo tenía actividad primasa . ^{[ 8 ]} Estudios posteriores in vitro e in vivo han demostrado que posee actividades primasa y polimerasa , las cuales se localizan en el dominio catalítico de PrimPol. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 9 ]} Por esta razón, a esta proteína se le asignó el nombre de PrimPol.

PrimPol es una primasa y polimerasa de ADN implicada en la replicación del ADN . A diferencia de la mayoría de las polimerasas de ADN, PrimPol puede iniciar la replicación sin necesidad de un cebador de ARN y puede extenderse a partir de cebadores producidos por PrimPol. ^{[ 6 ] [ 7 ]} PrimPol inicia preferentemente la replicación utilizando desoxinucleótidos , en lugar de ribonucleótidos , y solo se extenderá a partir de una cadena de ADN naciente utilizando desoxinucleótidos. PrimPol muestra un sesgo de 1000 veces hacia el apareamiento de bases de Watson-Crick al extender cadenas de ADN. PrimPol desempeña un papel aún no identificado en la replicación no perturbada; las células con deficiencia de PrimPol ralentizan la progresión de la horquilla de replicación, proliferan más lentamente y muestran un aumento de focos de RPA . ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Se predice que PrimPol desempeña un papel en la síntesis de ADN translesional. Cuando la horquilla de replicación llega a un sitio de daño en el ADN, se detiene, lo que puede provocar huecos monocatenarios letales y roturas de doble cadena. PrimPol es una de las polimerasas que pueden reclutarse para replicar más allá de los sitios de daño en el ADN. PrimPol se localiza en la cromatina tras la irradiación UV. ^{[ 6 ]} PrimPol es capaz de sortear los dímeros de pirimidina altamente distorsionadores producidos como resultado de la irradiación UV del ADN in vitro . ^{[ 6 ] [ 7 ]} PrimPol requiere su actividad primasa para sortear las lesiones UV in vivo sin detenerse. ^{[ 9 ] [ 10 ]} En conjunto, estos datos sugieren que PrimPol tiene dos modos de acción distintos para sortear las lesiones: uno en la lectura directa de las lesiones de forma clásica mediante la síntesis de ADN translesional y otro en el cebado aguas abajo de la lesión y el relleno del hueco postreplicativo.

Además de las lesiones por radiación UV, PrimPol es capaz de sortear las bases de 8-oxoguanina que se producen en respuesta al estrés oxidativo , lo cual es de particular importancia en el entorno oxidativo de las mitocondrias . ^{[ 7 ]} La ADN polimerasa replicativa identificada en las mitocondrias, pol γ , maneja estas lesiones de manera deficiente. Además, PrimPol es capaz de sortear un sitio AP en aproximadamente el 80% de los casos. ^{[ 7 ]}

PrimPol está formada por dos dominios proteicos : un dominio catalítico de primasa-polimerasa y un dominio de dedo de zinc. ^{[ 6 ] [ 7 ]} Las funciones catalíticas de primasa y polimerasa de PrimPol se localizan en el dominio de primasa-polimerasa, pero la actividad de primasa de PrimPol requiere el dominio de dedo de zinc. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

Se ha descubierto que la PrimPol se localiza principalmente en el citosol (47%), con fracciones importantes también encontradas en las mitocondrias (34%) y los compartimentos nucleares (19%). ^{[ 7 ]} La fracción mitocondrial de PrimPol se encuentra en la matriz mitocondrial, a diferencia de la membrana o el espacio intermembrana.

Se ha correlacionado una mutación en el gen PRIMPOL con la miopía . ^{[ 11 ] [ 12 ]} Se ha demostrado que esta mutación de tirosina a aspartato (Y89D) produce una variante poco procesiva de la proteína PrimPol, y esta variante Y89D impide las horquillas de replicación in vivo . ^{[ 12 ]}