Articulo de referencia

Riboforina

Las riboforinas son glicoproteínas transmembrana con forma de cúpula que se localizan en la membrana del retículo endoplasmático rugoso, pero están ausentes en la membrana del r...

Las riboforinas son glicoproteínas transmembrana con forma de cúpula que se localizan en la membrana del retículo endoplasmático rugoso, pero están ausentes en la membrana del retículo endoplasmático liso . Existen dos tipos de riboforinas: riboforina I y II. Estas actúan en el complejo proteico oligosacariltransferasa (OST) como dos subunidades diferentes del complejo. La riboforina I [ 1 ] y la II [ 2 ] solo están presentes encélulas eucariotas .

La riboforina es una subunidad de la oligosacárido transferasa en el RER.

Ambos tipos de riboforinas desempeñan un papel fundamental en la unión de los ribosomas al retículo endoplasmático rugoso, así como en los procesos cotraduccionales que dependen de esta interacción. El contenido de riboforina en el retículo endoplasmático rugoso es igual al número estequiométrico de unidades ribosómicas. Por lo tanto, esto sugiere la gran importancia, abundancia y buena conservación de estas proteínas en el retículo. En consecuencia, los defectos en los genes que codifican estas proteínas pueden causar trastornos congénitos y consecuencias devastadoras; la riboforina I y II están codificadas por los genes RPN1 y RPN2, respectivamente.

Las riboforinas son solubles en detergentes no iónicos como el Triton X-100.

Estructura

Existen dos tipos de riboforina: riboforina I y riboforina II. Por ello, cada una posee características propias, a pesar de que ambas comparten algunas características comunes. De esta forma, la riboforina I tiene una estructura diferente a la de la riboforina II.

Riboforina I

Esta subunidad de la oligosacariltransferasa (OST) está formada por 1821 pares de bases, lo que equivale a unos 607 aminoácidos . Su peso molecular es de 68550,8 daltons.

Cuando se ancla a la membrana, el 75% de sus aminoácidos se encuentran en el lumen del retículo endoplasmático o dentro de él. Su secuencia señal, que se elimina al madurar la proteína, está formada por 23 aminoácidos y tiene una carga negativa, lo cual es muy inusual. El resto de los aminoácidos de la proteína madura (584 AA) se distribuyen de la siguiente manera: del AA 1 al 415 se localizan en el lumen del RE, del 416 al 434 se anclan a la membrana del orgánulo y los demás se encuentran en el citoplasma.

Riboforina II

La otra subunidad de la OST está formada por 1896 pares de bases, lo que equivale a 632 aminoácidos. Su peso molecular es de aproximadamente 69283,4 daltons. En la riboforina II, el 90% de los aminoácidos se localizan en la membrana o en el lumen del retículo endoplasmático. Al igual que la riboforina I, también presenta una secuencia señal, pero esta está formada por 22 aminoácidos y también posee carga negativa.

La distribución del resto es la siguiente: del 1 al 516 se encuentran en el lumen, del 517 al 539 en la membrana (como anclaje) y los últimos 70 en el citoplasma . En este caso, la asparagina glicosilada es el aminoácido número 84. La riboforina II es completamente resistente a una gran variedad de proteasas.

Ubicación

Las riboforinas solo se encuentran en las células de los mamíferos, donde se localizan en la membrana del retículo endoplasmático rugoso. Interactúan con el ribosoma durante la translocación de proteínas al retículo endoplasmático.

Tanto la riboforina I como la II poseen una topología de membrana de tipo I, con la mayor parte de sus cadenas polipeptídicas dirigidas hacia el lumen del RE, y forman parte del complejo proteico OST de mamíferos. Este complejo interviene en la N-glicosilación cotraduccional de los polipéptidos recién sintetizados y está compuesto por cuatro proteínas de membrana específicas del RER: las riboforinas (I y II), la OST48 y la Dadl. Para formar el complejo OST, se producen interacciones específicas entre las proteínas; por ello, los dominios luminales de la riboforina I y II interactúan con el dominio luminal de la OST48. Sin embargo, no existe una interacción directa entre ambas riboforinas.

Al ser proteínas transmembrana, las riboforinas atraviesan la membrana del RE y, por lo tanto, poseen un dominio citoplasmático, uno transmembrana y uno luminal. En el caso de la riboforina II, los dominios transmembrana y citoplasmático son los que tienen la función de retención en el RE; mientras que, en el caso de la riboforina I, el dominio luminal es el que cumple dicha función.

La riboforina I reside en la membrana del RE con una única secuencia transmembrana que abarca desde los aminoácidos 416 hasta 434, con un extremo C citoplasmático de 150 aminoácidos y un dominio N-terminal luminal compuesto por 415 residuos. La riboforina II se dispone de forma similar en la membrana del RE, pero en este caso el dominio transmembrana se localiza entre los residuos 517 y 539, y los residuos de asparagina 544 y 547 se ubicarían en el citoplasma, dejando únicamente la asparagina 84 como posible sitio de adición de oligosacáridos ; el dominio citoplasmático tendrá una longitud máxima de 70 residuos.

Las riboforinas poseen secuencias señal que las localizan preferentemente en la membrana del RE.

Función

Las riboforinas I y II, glicoproteínas transmembrana del retículo endoplasmático rugoso, intervienen en la unión de los ribosomas (fijan la subunidad grande, 60S, del ribosoma) a la membrana del RE, y desempeñan un papel importante en el proceso de translocación cotraduccional que depende de esta unión, como la inserción cotraduccional del polipéptido naciente en la membrana o su transferencia al lumen de la cisterna; esta es la translocación de proteínas generadas por polirribosomas.

La riboforina I suele interactuar con proteínas que presentan un plegamiento incorrecto; de lo contrario, no interactúa con proteínas en estado nativo. Esto sugiere que la riboforina I podría funcionar como una chaperona que reconoce las proteínas con un plegamiento incorrecto. Además, esta riboforina puede regular el transporte de proteínas precursoras a la oligosacariltransferasa (enzima principal de la N-glicosilación de proteínas), mediante la captura de sustratos y su traslado al centro catalítico. De esta forma, la riboforina I mantiene estos posibles sustratos cerca de la subunidad catalítica de la enzima , lo que mejora la eficiencia de la reacción de N-glicosilación durante su biogénesis en el RE. Sin embargo, la riboforina I solo modifica drásticamente la N-glicosilación de sustratos específicos, ya que aparentemente no es indispensable en el mismo proceso con otros sustratos. Cuando la riboforina no es esencial, estos precursores tienen una vía alternativa hacia el centro catalítico de la oligosacariltransferasa, o bien su presencia depende del resto de las subunidades no catalíticas del complejo. Esto demuestra la especificidad de la riboforina I para determinados sustratos; de modo que esta proteína regula selectivamente el suministro de sustratos al centro catalítico del complejo oligosacariltransferasa.

Aunque la riboforina II es todavía una proteína bastante desconocida, se ha descubierto que forma parte de un complejo de N-oligosacariltransferasa que une oligosacáridos de alta manosa a residuos de asparagina presentes en el motivo consenso Asn-X-Ser/Thr de las cadenas polipeptídicas nacientes. Además, esta proteína participa en la identificación de señales de retención de otras proteínas.

No existe mucha información sobre la riboforina II porque esta subunidad del complejo no ha sido tan investigada como la riboforina I.

Síntesis de las riboforinas

La síntesis de proteínas de las riboforinas se lleva a cabo en el citoplasma. La riboforina I está codificada por el gen RPN1, mientras que la riboforina II está codificada por el gen RPN2. Además, cada gen codifica una secuencia señal que indica la localización celular de la riboforina. En humanos, esta secuencia está formada por 23 aminoácidos en la riboforina I y por 22 aminoácidos en la riboforina II.

En el cromosoma, los genes se localizan en un locus específico . En humanos, RPN1 se encuentra en 3q21.3 (en el cromosoma 3 ) y RPN2 en el locus 20q12-q13.1 (en el cromosoma 20). En total, la riboforina I y II están compuestas por 607 y 632 aminoácidos, respectivamente.

Véase también

Referencias

  1. Wilson CM, Kraft C, Duggan C, Ismail N, Crawshaw SG, High S (febrero de 2005). "La riboforina I se asocia con un subconjunto de proteínas de membrana después de su integración en el translocador sec61" . The Journal of Biological Chemistry . 280 (6): 4195–206 . doi : 10.1074/jbc.M410329200 . PMID 15556939 . 
  2. Fu J, Pirozzi G, Sanjay A, et al. (abril de 2000). "La localización de la riboforina II en el retículo endoplasmático involucra tanto sus dominios transmembrana como citoplasmáticos" . European Journal of Cell Biology . 79 (4): 219–28 . doi : 10.1078/S0171-9335(04)70025-4 . PMC 7134489. PMID 10826490 .   

Lecturas adicionales

  • Wilson CM, Roebuck Q, High S (julio de 2008). "La riboforina I regula la entrega de sustrato al núcleo de la oligosacariltransferasa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (28): 9534– 9. Bibcode : 2008PNAS..105.9534W . doi : 10.1073/pnas.0711846105 . PMC 2443820. PMID 18607003 .  
  • Crimaudo C, Hortsch M, Gausepohl H, Meyer DI (enero de 1987). "Riboforinas humanas I y II: la estructura primaria y la topología de membrana de dos glicoproteínas altamente conservadas específicas del retículo endoplasmático rugoso" . The EMBO Journal . 6 (1): 75– 82. doi : 10.1002/j.1460-2075.1987.tb04721.x . PMC 553359. PMID 3034581 .  
  • Marcantonio EE, Amar-Costesec A, Kreibich G (diciembre de 1984). "Segregación del aparato de translocación de polipéptidos a regiones del retículo endoplasmático que contienen riboforinas y ribosomas. II. Las subfracciones microsomales del hígado de rata contienen cantidades equimolares de riboforinas y ribosomas" . The Journal of Cell Biology . 99 (6): 2254–9 . doi : 10.1083/jcb.99.6.2254 . PMC 2113550. PMID 6501424 .  
  • Hardt B, Aparicio R, Bause E (noviembre de 2000). "El complejo oligosacariltransferasa del hígado de cerdo: clonación de ADNc, expresión y caracterización funcional". Glycoconjugate Journal . 17 (11): 767–79 . doi : 10.1023/A:1010980524785 . PMID 11443278. S2CID 24680502 .  
  • Crimaudo C, Hortsch M, Gausepohl H, Meyer DI (enero de 1987). "Riboforinas humanas I y II: la estructura primaria y la topología de membrana de dos glicoproteínas altamente conservadas específicas del retículo endoplasmático rugoso" . The EMBO Journal . 6 (1): 75– 82. doi : 10.1002/j.1460-2075.1987.tb04721.x . PMC 553359. PMID 3034581 .  
  • EntrezGene 6184
  • EntrezGene 6185
  • EntrezGene 64701