Nucleoproteína

As nucleoproteínas son proteínas que están estruturalemnte asociadas con ácidos nucleicos,^[1] xa sexan ADN ou ARN. Son nucleoproteínas típicas as dos ribosomas, nucleosomas e as proteínas de nucleocápsides virais.

Non hai que confundir as nucleoploteínas (asociadas a ácidos nucleicos en calquera parte da célula) coas proteínas nucleares, que son proteínas de todo tipo que se encontran no núcleo celular, non necesariamente asociadas aos ácidos nucleicos.

As nucleoproteínas adoitan estar cargadas positivamente, facilitando a interacción coas cadeas de ácidos nucleicos, que están cargadas negativamente. Coñécense as estruturas terciarias e funcións biolóxicas de moitas nucleoproteínas.^[2][3] Técnicas importantes para determinar as estruturas das nucleoproteínas son a difracción de raios X, a resonancia magnética nuclear e a microscopía crioelectrónica.

Os xenomas de virus tanto de virus de ADN coma de ARN están apertadamente empaquetados dentro da súa cápside.^[4][5] Moitos virus son, por tanto, pouco máis que un conxunto organizado de nucleoproteínas cos seus sitios de unión orientados cara a dentro. As proteínas virais caracterizadas estruturalmente son as do virus da gripe A,^[6] virus da rabia,^[7] virus Ébola, virus Bunyamwera,^[8] virus Schmallenberg,^[8] virus Hazara,^[9] virus da febre hemorráxica Crimea–Congo,^[10] e virus Lassa.^[11]

Unha desoxirribonucleoproteína (DNP) é un complexo de ADN e proteína.^[12] Os exemplos prototípicos son os nucleosomas, complexos nos que o ADN xenómico está envolvendo agrupacións de oito unidades de proteínas histonas nos núcleos das células eucariotas para formar a cromatina. As protaminas substitúen as histonas durante a espermatoxénese.

As desoxirribonucleínas máis abundantes son os nucleosomas, no cal o compoñente non proteico é o ADN nuclear. As proteínas combinadas con este ADN son histonas ou protaminas. A cromatina (e os cromosomas) eucariotas están constituídos por estas nucleoproteínas.^[2][13][14] As desoxirribonucleoproteínas nestes complexos interaccionan para xerar un complexo regulatorio multiproteico no cal o ADN está enroscado, que participa na regulación da replicación e transcrición do ADN.^[15]

As desoxirribonucleoproteínas están tamén implicadas na recombinación homóloga, un proceso para a reparación do ADN que parece ser case universal. Un paso intermedio fundamental neste proceso é a interacción de múltiples copias dunha proteína recombinase cun segmento de ADN monocatenario para formar un filamento de desoxirribonucleoproteína. As recombinases empregadas neste proceso son producidas por arqueas (recombinase RadA),^[16] bacterias (recombinase RecA)^[17] e polos eucariotas, desde lévedos a humanos (recombinases Rad51 e Dmc1).^[18]

Unha ribonucleoproteína (RNP) é un complexo formado por un ácido ribonucleico e unha proteína de unión ao ARN. Estes complexos xogan un papel integral en varias funcións biolóxicas importantes comoa transcrición, tradución e regulación da expresión xénica^[20] e na regulación do metabolismo do ARN.^[21] Algúns exemplos de RNPs son o ribosoma, o encima telomerase, as ribonucleoproteínas da bóveda, a RNase P, a hnRNP e os RNP nucleares pequenas (snRNPs), que están implicadas no empalme do pre-ARNm (espliceosoma) e están entre os principais compoñentes do nucléolo.^[22] Algúns virus son ribonucleoproteínas simples, que conteñen só unha molécula de ARN e varias moléculas proteicas idénticas. Outras son complexos de ribonucleoproteínas e desorirribonucleoproteínas que conteñen varias proteínas e excepcionalmente máis moléculas de ácido nucleico. Actualmente poden atoparse unhas 2000 RNPs no RCSB Protein Data Bank (PDB).^[23] Ademais, a Protein-RNA Interface Data Base (PRIDB) posúe unha colección de información sobre interfaces ARN-proteína baseada en datos tomados de PDB.^[24] Algunhas características comúns das interfaces proteína-ARN foron deducidas baseándose en estruturas coñecidas. Por exemplo, a RNP dos snRNPs teñen un motivo para a unión ao ARN na súa proteína de unión ao ARN. Os residuos de aminoácidos aromáticos deste motivo orixinan interaccións de amoreamento (staking) co ARN. Os residuos de lisina na porción helicoidal das proteínas de unión ao ARN axudan a estabilizar as interaccións cos ácidos nucleicos. Esta unión do ácido nucleico é reforzada pola atracción electrostática entre as cadeas laterais de carga positiva da lisina e as negativas dos fosfatos do esqueleto do ácido nucleico. Ademais, é posible modelar RNPs por computador.^[25] Aínda que os métodos computacionais para deducir estruturas de RNP son menos precisos que os métodos experimentais, proporcionan un modelo aproximado da estrutura, que se pode usar para predicir a identidade de aminoácidos significativos e residuos de nucleótidos. Dita información axuda a comprender o funcionamento global das RNP.

'RNP' pode significar tamén partícula ribonucleoproteica. As partículas ribonucleoproteicas son focos intracelulares para a regulación postranscricional. Estas partículas xogan un importante papel na replicación do virus da gripe A.^[27] O xenoma do virus da gripe está composto por oito partículas ribonucleoproteicas formadas por un complexo de ARN de sentido negativo unido a unha nucleoproteína viral. Cada RNP acarrexa con el un complexo ARN polimerase. Cando a nucleoproteína se une ao ARN viral, pode expoñer as súas bases nucleotídicas, o que permite á polimerase viral transcribir o ARN. Nese momento, unha vez que o virus entra na célula hóspede estará preparado para iniciar o proceso de replicación.

Os anticorpos anti-RNP son autoanticorpos asociados coa enfermidade mixta do tecido conxuntivo e son tamén detectados en case o 40% dos pacientes de lupus eritematoso. Dous tipos de anticorpos anti-RNP están estreitamente relacionados coa síndrome de Sjögren: SS-A (Ro) e SS-B (La). Os autoanticorpos contra snRNP denomínanse anticorpos anti-Smith e son específicos de lupus eritematoso sistémico. A presenza dun nivel significativo de anti-U1-RNP serve tamén como posible indicador de enfermidade mixta do tecido conxuntivo cando se detecta en conxunción con outros factores.^[28]

As ribonucleoproteínas exercen un papel de protección. O ARNm nunca aparece como unha molécula de ARN libre na célula. Sempre está asociado con ribonucleoproteínas e funciona como un complexo ribonucleoproteico.^[14]

Da mesma maneira, os xenomas de virus de ARN de febra negativa nunca existen en forma de moléculas de ARN libres. As ribonucleoproteínas protexen os seus xenomas das RNases.^[29] As nucleoproteínas adoitan ser os principais antíxenos para os virus porque teñen determinantes antixénicos específicos de cepa e específicos de grupo.

• Proteína de unión ao ADN
• Proteína de unión ao ARN

• PRIDB Protein-RNA Interface Database