CENTRO DE BIOLOGÍA MOLECULAR SEVERO OCHOACaptura de pantalla 2022 09 14 a las 10.27.10    

Iniciación interna de la traducción en mRNAs eucarióticos

Resumen de Investigación:

El interés general de nuestro grupo se centra en entender las bases moleculares que regulan mecanismos de iniciación de la traducción en organismos eucariotas a través de la caracterización de proteínas de unión a RNA (RBPs). Los sitios de entrada del ribosoma (IRES) son regiones no codificantes del mRNA que sustituyen la función del extremo 5´cap del mRNA, el punto de anclaje de la maquinaria de traducción. Objetivos específicos han sido la caracterización de proteínas moduladoras de la actividad IRES, la evaluación del sinergismo y/o interferencia con otros factores, y la comprensión de las restricciones estructurales que son esenciales para su actividad. Entre otras proteínas hemos demostrado que Gemin5 interacciona con IRES virales así como con un grupo de mRNAs celulares. Gemin5 es una proteína multifuncional que forma parte del complejo de las neuronas motoras de supervivencia (SMN), además de actuar como regulador de la traducción. El extremo N-terminal de la proteína está implicado en el reconocimiento de los snRNAs y en la interacción con el ribosoma, mientras que el extremo C-terminal contiene un sitio de interacción con RNA (RBS1) no-canónico. La identificación de RNAs que interaccionan con RBS1 reveló la existencia de un mecanismo de control de la traducción del propio mRNA, contrarrestando su papel negativo en traducción. El dominio RBS1 contiene una región intrínsicamente desestructurada (IDR) que coevoluciona con el propio mRNA, favoreciendo la selección del módulo de interacción RNA-proteína. La región central de la proteína contiene un dominio de dimerización constituido por un motivo de tetratricopéptido (TPR) que se ensambla como un homodímero con forma de canoa (Figura 1). El dominio de dimerización es funcional en células en cultivo y determina la interacción de la mitad C-terminal con la proteína endógena y, a su vez, sirve de plataforma de factores de splicing y de traducción. El bloqueo de la capacidad de dimerización de Gemin5 impide interacciones con esos factores y anula el aumento de traducción inducido por el extremo C-terminal de la proteína. Recientemente hemos descrito variantes en el gen GEMIN5 en pacientes con enfermedades neurológicas que reducen la dimerización y muestran un defecto en el interactoma (Figura 2). En resumen, esta proteína proporciona una plataforma para la interacción de complejos ribonucleoproteicos (RNPs), controla la traducción selectiva de mRNAs, incluyendo ribosomas e histonas críticos para el crecimiento celular, además de jugar un papel clave en el ensamblaje de spliceosoma.

Image

Figura 1. Dominio de dimerización de Gemin5. El homodímero consiste en una estructura tipo tetratricopéptido (TPR). Cada subunidad está representada con color diferente, y las 17 hélices están numeradas.  

Image

Figura 2. Organización de la proteína Gemin5, variantes patogénicos y propiedades estructurales de los variantes. A Dominios estructurales de la proteína y resumen mutaciones bialélicas descritas en pacientes de desarrollan enfermedades neurológicas. B Homodímero representando la posición de los residuos mutados. Aumento del bucle a12-13 con los residuos R1016 (amarillo) y D1019 (verde). C Resumen de las funciones afectadas en variantes patogénicas en los dominios de dimerización y en el módulo RBS1 de Gemin5.

Image


* Para llamadas desde el exterior a la extension xxxx se debe marcar: 34 91196xxxx
ApellidosNombreLaboratorioExt.*e-mailCategoría profesional
Abellán PérezSalvador3094649sabellan(at)cbm.csic.esM3 Predoc.formación
Martínez SalasEncarnación3094619emartinez(at)cbm.csic.esE. Profesores de Investigación de Organismos Públicos de Investigación
Nahavandi AraghiAzadeh3094619Estudiante
Ramajo AlonsoJorge3094649j.ramajo(at)csic.esTécnico Sup. Actividades Téc. y Profes. GP3

Publicaciones relevantes:

  • Qiong Guo Q, Zhao S, Francisco-Velilla R, Zhang J, Embarc-Buh A, Abellan S, Lv M, Tang P, Gong Q, Shen H, Sun L, Yao X, Min J, Shi Y, Martínez-Salas E, Zhang K, Xu C. Structural basis for Gemin5 decamer-mediated mRNA binding. Nat Comm 2022;13(1):5166. doi: 10.1038/s41467-022-32883-z.
  • Embarc-Buh A, Francisco-Velilla R, Garcia-Martin JA, Abellan S, Ramajo R, Martinez-Salas E. Gemin5-dependent RNA association with polysomes enables selective translation of ribosomal and histone mRNAs. CMLS 2022;79(9):490. doi: 10.1007/s00018-022-04519-4.
  • Rajan DS, Kour S, Fortuna TR, Cousin MA, Barnett SS, Niu Z, Babovic-Vuksanovic D, Klee EW, Kirmse B, Innes M, Rydning SL, Selmer KK, Vigeland MD, Erichsen AK, Nemeth AH, Millan F, DeVile C, Fawcett K, Legendre A, Sims D, Schnekenberg RP, Burglen L, Mercier S, Bakhtiari S, Martinez-Salas E, Wigby K, Lenberg J, Friedman JR, Kruer MC, Pandey UB. Autosomal Recessive Cerebellar Atrophy and Spastic Ataxia in Patients With Pathogenic Biallelic Variants in GEMIN5. Front Cell Dev Biol 2022;10:783762. doi: 10.3389/fcell.2022.783762.
  • Francisco-Velilla R, Embarc-Buh A, Del Caño-Ochoa F, Abellan S, Vilar M, Alvarez S, Fernandez-Jaen A, Kour S, Rajan DS, Pandey UB, Ramón-Maiques S, Martinez-Salas E. Functional and structural deficiencies of Gemin5 variants associated with neurological disorders. Life Sci Alliance 2022;5(7):e202201403. doi: 10.26508/lsa.202201403.
  • Francisco-Velilla R, Embarc-Buh A, Abellan S, Martinez-Salas E. Picornavirus translation strategies. FEBS Open Bio. 2022;12(6):1125-1141. doi: 10.1002/2211-5463.13400.
  • Escos A, Martín-Gómez J, González-Romero D, Díaz-Mora E, Francisco-Velilla R, Santiago C, Cuezva JM, Domínguez-Zorita S, Martínez-Salas E, Sonenberg N, Sanz-Ezquerro JJ, Mehdi Jafarnejad S, Cuenda A. TPL2 kinase expression is regulated by p38γ/p38δ-dependent association of Aconitase-1 with TPL2 mRNA. PNAS 2022;119(35):e2204752119. doi: 10.1073/pnas.2204752119.
  • Embarc-Buh A, Francisco-Velilla R, Camero S, Perez-Cañadillas JM, Martínez-Salas E. The RBS1 domain of Gemin5 is intrinsically unstructured and interacts with RNA trough conserved Arg and aromatic residues RNA Biology 2021;18(sup1):496-506. doi: 10.1080/15476286.2021.1962666.
  • Fernandez-Chamorro J, Francisco-Velilla R, Embarck-Buk A, Martínez-Salas E. Identification of novel RNA-binding proteins recognizing RNA structural elements. Meth Mol Biol 2021;2323:109-119. doi: 10.1007/978-1-0716-1499-0_9.
  •  
  • Embarc-Buh A, Francisco-Velilla R, Martínez-Salas E. RNA-binding proteins at the host-pathogen interface targeting viral regulatory elements. Viruses 2021;13(6):952 doi: 10.3390/v13060952.
  • Francisco-Velilla R, Embarc-Buh A, Rangel-Guerrero S, Basu S, Kundu S, Martínez-Salas E. RNA-protein coevolution study of Gemin5 uncovers the role of the PXSS motif of RBS1 domain for RNA binding. RNA Biology 2020;17(9), 1331-1341. doi: 10.1080/15476286.2020.1762054.
  • Martínez-Salas E, Embarc-Buh A, Francisco-Velilla R. Emerging roles of Gemin5: from snRNPs to translation control. IJMS 2020;21(11):3868. doi: 10.3390/ijms21113868.
  • Saiz M, Martinez-Salas E. Uncovering targets of the Leader protease: Linking RNA-mediated pathways and antiviral defense. Wiley Interdiscip Rev RNA 2021;12(4):e1645. doi: 10.1002/wrna.1645.
  •  Rodríguez Pulido M, Martínez-Salas E, Sobrino F, Sáiz M. MDA5 cleavage by the Leader protease of foot-and-mouth disease virus reveals its pleiotropic effect against the host antiviral response. Cell Death Dis 2020;11(8):718. doi.org/10.1038/s41419-020-02931-x
  • Moreno-Morcillo, M, Francisco-Velilla, R., Embarc-Buh, A., Fernandez-Chamorro, J, Ramon-Maiques, S., and Martínez-Salas, E. (2020) Structural basis for the dimerization of Gemin5 and its role in protein recruitment and translation control. Nucleic Acids Res, 48(2):788-801.
  • Francisco-Velilla R, Embarc-Buh A, Martinez-Salas E (2019) RNA-binding modes impacting on translation control: the versatile multidomain protein Gemin5. BioEssays 41(4):e1800241.
  • Fernandez-Chamorro J, Francisco-Velilla R, Ramajo J, Martinez-Salas E (2019) IRES-driven RNA localization at ER-Golgi compartment is mediated by RAB1b and ARF5. Life Sci Alliance 2(1). pii: e201800131.
  • Lozano G, Francisco-Velilla R, Martinez-Salas E (2018) Deconstructing IRES elements: an update of structural motifs and functional divergences. Open Biology 8 (11).  pii: 180155.
  • Francisco-Velilla R, Fernandez-Chamorro J, Dotu I, Martinez-Salas E (2018) The RNA landscape of the non-canonical RNA-binding domain of Gemin5 unveils a feedback loop with its own mRNA counteracting the negative effect on translation. Nucleic Acids Res 46, 7339-7353.
  • Lozano G, Francisco-Velilla R, Martinez-Salas E (2018) Ribosome-dependent conformational flexibility changes and RNA dynamics of IRES domains revealed by differential SHAPE. Sci Rep 8(1): 5545.
  • Galan A, Lozano G, Piñeiro D, Martinez-Salas E (2017) G3BP1 interacts directly with the FMDV IRES and negatively regulates translation. FEBS J 284, 3202-3217.
  • Diaz-Toledano R, Lozano G, Martínez-Salas E (2017) In-cell SHAPE uncovers dynamic interactions between the untranslated regions of the foot-and-mouth disease virus RNA. Nucleic Acids Res 45, 1416-1432.
  • Francisco-Velilla R, Fernandez-Chamorro J, Ramajo J, Martínez-Salas, E. (2016) The RNA-binding protein Gemin5 binds directly to the ribosome and regulates global translation. Nucleic Acids Res 44, 8335-8351.
  • Lozano G, Jimenez-Aparicio R, Herrero S, Martínez-Salas E (2016) Fingerprinting the junctions of RNA secondary structure by an open-paddle wheel diruthenium compound. RNA 22, 330-338.

¡Atención! Este sitio usa cookies y tecnologías similares.

Si no cambia la configuración de su navegador, usted acepta su uso. Saber más

Acepto

POLÍTICA DE COOKIES

¿Qué son las cookies?

Una cookie es un fichero que se descarga en su ordenador al acceder a determinadas páginas web. Las cookies permiten a una página web, entre otras cosas, almacenar y recuperar información sobre los hábitos de navegación de un usuario o de su equipo y, dependiendo de la información que contengan y de la forma en que utilice su equipo, pueden utilizarse para reconocer al usuario.

Tipos de cookies

A continuación, se realiza una clasificación de las cookies en función de una serie de categorías. No obstante es necesario tener en cuenta que una misma cookie puede estar incluida en más de una categoría.

  1. Tipos de cookies según la entidad que las gestione

    Según quien sea la entidad que gestione el equipo o dominio desde donde se envían las cookies y trate los datos que se obtengan, podemos distinguir:

    • Cookies propias: son aquéllas que se envían al equipo terminal del usuario desde un equipo o dominio gestionado por el propio editor y desde el que se presta el servicio solicitado por el usuario.
    • Cookies de terceros: son aquéllas que se envían al equipo terminal del usuario desde un equipo o dominio que no es gestionado por el editor, sino por otra entidad que trata los datos obtenidos través de las cookies. En el caso de que las cookies sean instaladas desde un equipo o dominio gestionado por el propio editor pero la información que se recoja mediante éstas sea gestionada por un tercero, no pueden ser consideradas como cookies propias.

  2. Tipos de cookies según el plazo de tiempo que permanecen activadas

    Según el plazo de tiempo que permanecen activadas en el equipo terminal podemos distinguir:

    • Cookies de sesión: son un tipo de cookies diseñadas para recabar y almacenar datos mientras el usuario accede a una página web. Se suelen emplear para almacenar información que solo interesa conservar para la prestación del servicio solicitado por el usuario en una sola ocasión (p.e. una lista de productos adquiridos).
    • Cookies persistentes: son un tipo de cookies en el que los datos siguen almacenados en el terminal y pueden ser accedidos y tratados durante un periodo definido por el responsable de la cookie, y que puede ir de unos minutos a varios años.

  3. Tipos de cookies según su finalidad

    Según la finalidad para la que se traten los datos obtenidos a través de las cookies, podemos distinguir entre:

    • Cookies técnicas: son aquéllas que permiten al usuario la navegación a través de una página web, plataforma o aplicación y la utilización de las diferentes opciones o servicios que en ella existan como, por ejemplo, controlar el tráfico y la comunicación de datos, identificar la sesión, acceder a partes de acceso restringido, recordar los elementos que integran un pedido, realizar el proceso de compra de un pedido, realizar la solicitud de inscripción o participación en un evento, utilizar elementos de seguridad durante la navegación, almacenar contenidos para la difusión de videos o sonido o compartir contenidos a través de redes sociales.
    • Cookies de personalización: son aquéllas que permiten al usuario acceder al servicio con algunas características de carácter general predefinidas en función de una serie de criterios en el terminal del usuario como por ejemplo serian el idioma, el tipo de navegador a través del cual accede al servicio, la configuración regional desde donde accede al servicio, etc.
    • Cookies de análisis: son aquéllas que permiten al responsable de las mismas, el seguimiento y análisis del comportamiento de los usuarios de los sitios web a los que están vinculadas. La información recogida mediante este tipo de cookies se utiliza en la medición de la actividad de los sitios web, aplicación o  lataforma y para la elaboración de perfiles de navegación de los usuarios de dichos sitios, aplicaciones y plataformas, con el fin de introducir mejoras en función del análisis de los datos de uso que hacen los usuarios del servicio.

Cookies utilizadas en nuestra web

La página web del CBMSO utiliza Google Analytics. Google Analytics es una herramienta sencilla y fácil de usar que ayuda a los propietarios de sitios web a medir cómo interactúan los usuarios con el contenido del sitio. Puede consultar más información sobre las cookies utilizadas por Google Analitycs en este enlace.

Aceptación de la Política de cookies

El Centro de Biología Molecular Severo Ochoa asume que usted acepta el uso de cookies si continua navegando al considerar que se trata de una acción consciente y positiva de la que se infiere el consentimiento del usuario. En tal sentido se le informa previamente de que tal conducta será interpretada en el sentido de que acepta la instalación y utilización de las cookies.

Ante esta información es posible llevar a cabo las siguientes acciones:

  • Aceptar cookies: si el usuario pulsa el botón de aceptación, no se volverá a visualizar este aviso al acceder a cualquier página del portal.
  • Revisar la política de cookies: el usuario podrá acceder a la presente página en la que se detalla el uso de cookies, así como enlaces para modificar la configuración del navegador.

Cómo modificar la configuración de las cookies

Usted puede restringir, bloquear o borrar las cookies de cualquier página web, utilizando su navegador. En cada navegador la operación es diferente, aquí le mostramos enlaces sobre este particular de los navegadores más utilizados:

fondosocialeuropeo-300px.png
Ministerio-de-Ciencia-e-Innovacin-600px.png
Comunidad-de-Madrid-600Bpx.png
agenda20-30-600px.png
fundacion-areces600px0710.png
LOGO_ERC.jpg
hrexcellence.jpg
worldwidecancerresearch-600px0710.png
aecc-600tpx.png
bbva-fund-400.png
Niemann-Pick-400px.png
wilderfund-400px.png
AliciaKoplowitz-400px.png
la-caixa-fund-600px.png
inocente-inocente-600px.png
cure-alzheimers-fund-600px.png
citrin-foundation.png
tatiana-fund02-600bpx1.png
campus-excelencia-600x400px.png
fundacion-uno-entre-cien-mil-v02.png