4.13:

Complejos proteicos con partes intercambiables

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Biología molecular
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Protein Complexes with Interchangeable Parts
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01:57 min
November 23, 2020

Los grupos de proteínas pueden formar un complejo en el que cada proteína de este complejo tiene un papel diferente en la ejecución general de la función del complejo. A menudo, algunas de las proteínas del complejo pueden ser reemplazadas por una variante estrechamente relacionada para dar lugar a un complejo que contiene muchos de los mismos componentes, pero que es funcionalmente distinto.

La ubiquitina ligasa SCF es un complejo proteico de cinco proteínas individuales. Este complejo une la ubiquitina a otras proteínas diana para marcarlas para su degradación. Para realizar esta función, una de las proteínas, la F-box, se encarga de unirse al sustrato, permitiendo así que una proteína diferente del complejo, la enzima conjugadora de ubiquitina, acceda al sustrato y se una a la ubiquitina. La proteína F-box tiene múltiples variantes intercambiables para que el complejo pueda reconocer diferentes sustratos. Además, diferentes organismos pueden tener diferentes conjuntos de variantes de proteínas F-box. Los humanos tienen 38 variantes conocidas, Saccharomyces cerevisiae tiene 11, Drosophila tiene 22 y C. elegans tiene 326. Esta variación permite que el complejo se dirija a un amplio espectro de proteínas cambiando solo uno de sus componentes.

Estas variantes intercambiables son a menudo el resultado de la duplicación de genes. Durante la evolución molecular, el gen de una proteína beneficiosa a veces puede duplicarse durante la replicación del ADN debido a razones, como la recombinación ectópica, el deslizamiento de la replicación, la aneuploidía, la poliploidía y la retrotransposición. Esta copia duplicada del gen puede sufrir mutaciones mientras se transfiere de una generación a la siguiente, ya que la mutación no afecta la función del gen original. Estas mutaciones dan lugar a variantes de un gen que son responsables de proteínas, como la F-box, que son funcionalmente similares pero tienen diferentes especificidades de sustrato.