Arquitectura molecular de un complejo MCM helicasa-primasa

• Autores: June Sánchez Berrondo
• Directores de la Tesis: Guillermo Montoya (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2011
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: José López Carrascosa (presid.), Santiago Ramon Maiques (secret.), José Antonio Tercero Orduña (voc.), Luis Blanco Dávila (voc.), Carmen San Martín Pastrana (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias de la vida
    • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: digitool-uam.greendata.es
• Resumen

  • La replicación de ADN es un proceso esencial en organismos eucariotas y procariotas. Este proceso es indispensable para la división y proliferación celular, por lo que está estrictamente regulado a través de una secuencia de etapas en las que participan numerosas proteínas y complejos protéicos. Entre las proteínas implicadas se encuentran las enzimas helicasas y primasas. Las helicasas catalizan la separación de las dos hebras del ADN en una reacción dependiente de la hidrólisis de ATP. Las primasas usan los fragmentos de ADN de cadena sencilla (ssADN), formados por la acción de la helicasa, para la síntesis de pequeños fragmentos de ARN denominados cebadores.

    Se ha sugerido que las proteínas MCM son las principales candidatas para desempeñar el papel de helicasa replicativa en arqueas y en eucariotas. Su función es esencial tanto en la fase inicial como en la fase de elongación de la replicación de ADN. Las proteínas MCM forman complejos multiméricos. En eucariotas el complejo Mcm2-7 está formado por seis proteínas diferentes con homología secuencial entre ellas, que posiblemente comparten un ancestro común. En la búsqueda de homólogos de MCM por análisis de secuencias, se identificó un profago integrado en el genoma de Bacillus cereus que fue denominado BcMCM. La proteína BcMCM está compuesta por 1029 aminoácidos con dos dominios diferenciados. La parte N-terminal contiene una región homóloga a la subunidad catalítica de la ADN primasa eucariota y arquea. Mientras que la parte C-terminal contiene un dominio AAA+ ATPasa homólogo a las helicasas MCM, con los característicos dominios de unión a ATP: Walker A y Walker B. La proteína se purifica en su forma monomérica, sin embargo, es activa como complejo homohexamérico. El complejo BcMCM presenta forma de anillo hexamérico con una cavidad central y seis canales laterales, similares a las MCM de arqueas, eucariotas (Mcm2-7) y a la helicasa del virus SV40. La oligomerización de BcMCM es estimulada por la unión a nucleótidos. La presencia de ADN produce un cambio conformacional en el complejo y hace que el complejo sea más estable. Los estudios bioquímicos llevados a cabo han mostrado la interacción del monómero BcMCM con ssADN y ADN de doble cadena (dsADN), siendo mayor la afinidad por ssADN. La actividad ATPasa de BcMCM es dependiente de ssADN. La proteína es capaz de desenrollar la dsADN con polaridad 3¿-5¿en un proceso dependiente de ATP. Los monómeros de BcMCM son capaces de catalizar la síntesis de cebadores de ARN. El dominio helicasa, BcMCM501-1029, conserva la actividad helicasa pero con una menor capacidad de hidrolizar ATP que la proteína completa. Sin embargo, el domino primasa, BcMCM1-361, por sí solo no muestra actividad primasa ni es capaz de interaccionar con ssADN.