RNF8

La ubiquitina-proteína ligasa E3 RNF8 es una enzima que en humanos está codificada por el gen RNF8 . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} RNF8 tiene actividad tanto en funciones del sistema inmunitario ^{[ 8 ]} como en la reparación del ADN.

La proteína codificada por este gen contiene un motivo de dedo RING y un dominio FHA . Se ha demostrado que esta proteína interactúa con varias enzimas conjugadoras de ubiquitina de clase II (E2), incluidas UBE2E1 /UBCH6, UBE2E2 y UBE2E3 , y puede actuar como una ubiquitina ligasa (E3) en la ubiquitinación de ciertas proteínas nucleares. Se han descrito variantes de transcripción con empalme alternativo que codifican isoformas distintas. ^{[ 7 ]}

RNF8 promueve la reparación del daño del ADN a través de tres vías de reparación del ADN: reparación por recombinación homóloga (HRR), ^{[ 9 ]} unión de extremos no homólogos (NHEJ), ^{[ 10 ] [ 11 ]} y reparación por escisión de nucleótidos (NER). ^{[ 10 ]} El daño del ADN se considera la causa principal del cáncer , y la deficiencia en la reparación del ADN puede causar mutaciones que conducen al cáncer. ^{[ 12 ]} Una deficiencia en RNF8 predispone a los ratones al cáncer. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

Tras la aparición de una rotura de doble cadena en el ADN, la cromatina debe relajarse para permitir la reparación del ADN, ya sea mediante HRR o NHEJ . Existen dos vías que dan lugar a la relajación de la cromatina: una iniciada por PARP1 y otra por γH2AX (la forma fosforilada de la proteína H2AX ) (véase Remodelación de la cromatina ). La remodelación de la cromatina iniciada por γH2AX depende de RNF8, como se describe a continuación.

La variante de histona H2AX constituye aproximadamente el 10% de las histonas H2A en la cromatina humana. ^{[ 15 ]} En el sitio de una rotura de doble cadena de ADN, la extensión de la cromatina con γH2AX fosforilada es de aproximadamente dos millones de pares de bases. ^{[ 15 ]}

γH2AX no causa, por sí mismo, descondensación de la cromatina, pero a los pocos segundos de la irradiación la proteína "Mediador del punto de control del daño del ADN 1" ( MDC1 ) se une específicamente a γH2AX. ^{[ 16 ] [ 17 ]} Esto se acompaña de la acumulación simultánea de la proteína RNF8 y la proteína de reparación del ADN NBS1 que se unen a MDC1 . ^{[ 18 ]} RNF8 media una descondensación extensa de la cromatina a través de su interacción posterior con la proteína CHD4 , ^{[ 19 ]} un componente del complejo de remodelación y desacetilación de nucleosomas NuRD .

La resección de los extremos del ADN es un paso fundamental en la reparación por recombinación homóloga (HRR) que produce extremos 3' sobresalientes que proporcionan una plataforma para reclutar proteínas involucradas en la reparación HRR. El complejo MRN , compuesto por Mre11 , Rad50 y NBS1 , lleva a cabo los pasos iniciales de esta resección de los extremos. ^{[ 20 ]} RNF8 ubiquitina NBS1 (tanto antes como después de que ocurra el daño al ADN), y esta ubiquitinación es necesaria para una reparación recombinante homóloga eficaz. ^{[ 9 ]} Sin embargo, la ubiquitinación de NBS1 por RNF8 no es necesaria para la función de NBS1 en otro proceso de reparación del ADN, la reparación del ADN por unión de extremos mediada por microhomología, propensa a errores . ^{[ 9 ]}

RNF8 también parece tener otras funciones en la HRR. RNF8, actuando como una ubiquitina ligasa, monoubiquitina γH2AX para anclar moléculas de reparación de ADN en las lesiones del ADN. ^{[ 21 ]} En particular, la actividad de RNF8 es necesaria para reclutar BRCA1 para la reparación por recombinación homóloga. ^{[ 22 ]}

La proteína Ku es un complejo proteico dimérico, un heterodímero de dos polipéptidos , Ku70 y Ku80 . La proteína Ku forma una estructura de anillo. Un paso inicial en la reparación del ADN por unión de extremos no homólogos de una rotura de doble cadena es el deslizamiento de una proteína Ku (con su estructura de proteína de anillo) sobre cada extremo del ADN roto . Las dos proteínas Ku, una en cada extremo roto, se unen entre sí y forman un puente. ^{[ 23 ] [ 24 ]} Esto protege los extremos del ADN y forma una plataforma para que actúen otras enzimas de reparación del ADN. Después de que los extremos rotos se vuelven a unir, las dos proteínas Ku siguen rodeando el ADN ahora intacto y ya no pueden deslizarse de un extremo. Las proteínas Ku deben eliminarse o causan la pérdida de viabilidad celular. ^{[ 25 ]} La eliminación de la proteína Ku se realiza mediante la ubiquitinación de Ku80 por RNF8, lo que permite que se libere del anillo de proteína Ku, ^{[ 26 ]} o bien mediante la ubiquitinación de la proteína Ku promovida por NEDD8 , lo que provoca su liberación del ADN. ^{[ 25 ]}

La formación de dímeros de pirimidina en el ADN inducida por la radiación UV puede provocar la muerte celular a menos que se reparen las lesiones. La mayor parte de la reparación de estas lesiones se produce mediante la reparación por escisión de nucleótidos. ^{[ 27 ]} Tras la irradiación UV, el RNF8 se recluta en los sitios de daño en el ADN inducido por la radiación UV y ubiquitina la histona H2A, un componente de la cromatina . Estas respuestas proporcionan protección parcial contra la irradiación UV. ^{[ 10 ] [ 28 ]}

La espermatogénesis es el proceso mediante el cual los espermatozoides se producen a partir de células madre espermatogoniales a través de mitosis y meiosis . Una función principal de la meiosis es la reparación por recombinación homóloga de este ADN de la línea germinal . El gen RNF8 desempeña un papel esencial en la señalización de la presencia de roturas de doble cadena del ADN. Los ratones macho con una deleción del gen RNF8 presentan una espermatogénesis deficiente, aparentemente debido a un defecto en la reparación por recombinación homóloga. ^{[ 13 ]}

Se ha demostrado que RNF8 interactúa con el receptor alfa de retinoides X. ^{[ 29 ]}

• dominio del dedo anular

• RNF8+proteína,+humana en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.