Enmascaramiento de la NLS por interacciones intermoleculares.

Entre los ejemplos de factores de transcripción retenidos en el citoplasma mediante su interacción con otras proteínas están el receptor de glucocorticoides en mamíferos (GR), el factor nuclear de Xenopus Xnf7, NF-KB y Dorsal.

En ausencia de la hormona glucocorticoide (GH), el receptor de esta hormona (GR) permanece unido a la proteína Hsp9O, que enmascara una NLS del receptor reteniéndolo en el citoplasma (Picard et al?, 1988). La unión de la hormona al receptor provoca la disociación del complejo, la NLS queda desenmascarada y el receptor unido a la hormona puede ser transportado al núcleo (Picard eL al., 1988).

El factor de transcripción Xnf7 de Xenopus esel producto de un gen de acción materna necesario para establecer la polaridad dorso-ventral. Xnf7 es retenido en el citoplasma hasta el estadio del desarrollo embrionario en que es necesaria su función, momento en que es defosforilado y se localiza en el núcleo (Li eL al?, 1994; Reddy et al., 1991). El efecto inhibitorio de la fosforilación de Xnf7 afecta a un dominio de 22 aminoácidos denominado dominio de

cnA NES O NLS U

r=zzr4,)

INTRODUCCIÓN

retención citoplásmica, que es activo cuando la proteína está fosforilada e inactivo cuando está defosforilada (Li eL al., 1994). Este dominio es dominante incluso en presencia de una NLS adicional a la de Xnf7 lo que indica que la retención citoplásmica de este factor de transcripción, a diferencia de la de NF-KB, no es debida al enmascaramiento de su NLS <Li et

al., 1994).

En el caso de NF-KB y Dorsal (ver sección 3.1 de esta introducción), la unión a estos factores de transcripción de sus correspondientes proteínas inhibidoras <IKB y Cactus, respectivamente) enmascara sus NLSs y los retiene en el citoplasma. En respuesta a sus respectivas señales activadoras estos factores de transcripción se separan de su proteína inhibidora (mediante un proceso que normalmente implica la degradación de esta última), sus NLSs quedan desenmascaradas y pueden ser transportados al núcleo.

4.1.3 Enmascaramiento de laNLS por interacciones intramoleculares.

NF-KB representa también un ejemplo de un factor de transcripción en el que una interacción intramolecular enmascara la NLS (ver sección 3.2 de introducción). Este es el caso de los dímeros formados por píOS y otras proteínas de la familia Reí, como p65. En estos dímeros el extremo carboxilo terminal de p105 enmascara la NLS de pSO previniendo la localización nuclear del complejo. El hecho de que anticuerpos específicos contra la NLS reconozcan p50 pero no píOS confirma que la NLS es inaccesible en esta última proteína (Henkel eL el?, 1992).

4,1.4 Factores de transcripción anclados a membranas celulares.

Las proteínas SREBP son un claro ejemplo de factores de transcripción que permanecen anclados a distintas membranas celulares hasta que son activados <ver sección 3.2 de introducción). La activación de estos factores (en respuesta a una baja concentración intracelular de esteroles) implica la liberación del extremo amino terminal de la proteína (que contiene la parte funcional del factor de transcripción) mediante dos cortes proteolíticos secuenciales. El factor de transcripción liberado entra rápidamente en el núcleo y regula la expresión de genes bajo su control.

Un segundo ejemplo lo constituyen los receptores de membrana de la familia Notch, presentes en Drosophlla, O. elegans, ratón y otros organismos (revisado por Artavanis- Tsakonas eL al?, 1999; Kimble y Simpson, 1997; Greenwald, 1998). Estas proteínas son

INTRODUCCIÓN

necesarias durante el desarrollo para el establecimiento de contactos intercelulares necesarios para la diferenciación celular. Estas proteínas se localizan enla membrana plasmática (a la que se unen mediante un dominio transmembrana) y tienen los extremos amino y carboxilo terminales dirigidos hacia el exterior celular y el citoplasma, respectivamente. En respuesta a la unión de determinados ligandos, el dominio intracelular de Notch se ibera mediante proteólisis, entra en el núcleo y permite la expresión de genes bajo su control mediante su unión a los factores de transcripción de la familia CSL.

4.1.5 Factores de transcripción cuya localización nuclear se regula modulando su importación y su exportación nuclear.

Recientemente se ha demostrado que en el caso de los factores de transcripción Pho4 y NF-AT (ver sección 4.1.1 de esta introducción) la localización nuclear se regula modulando tanto su entrada en el núcleo (importación) como su salida de este compartimento celular (exportación) y que en ambos casos la fosforilación de la proteína previene la importación y favorece la exportación. En el caso de Pho4 (Kaffman eL al?, 1998; Fig. 15) el complejo Pho8O- Pho85 (responsable de la fosforilación de este factor) se localiza en el núcleo de forma que la fosforilación de Pho4 sólo tiene lugar en este compartimento celular. En respuesta a la presencia de fosfato en el medio Pho4 es fosforilado. El factor fosforilado es reconocido por una proteína exportadora (Msn5) que lo transporta al citoplasma donde no puede ser reconocido por su proteína importadora. En condiciones de privación de fosfato la forma no fosforilada del factor de transcripción predomina y Pho4 es transportado al núcleo de donde no puede ser exportado.

En el caso de NF-AT (Zhu y Mckeon, 1999; Fig. 16) la calcineurina entra al núcleo unida a este factor de transcripción, manteniéndolo defosforilado y bloqueando, mediante su unión, dos señales de exportación nuclear (NESs) reconocidas por el receptor de exportación Crml. Al disminuir la concentración de calcio intracelular, la calcineurina se separa de NF-AT, el factor de transcripción se fosforila (con lo que sus NLSs quedan enmascaradas) y ermí puede unirse a las NESs de este factor de transcripción exportándolo al citoplasma.