Proteína do retinoblastoma

A **proteína do retinoblastoma** (a proteína simbolízase como **Rb** ou **pRb** e o seu xene como ***Rb***, ***RB*** ou ***RB1***) é unha proteína supresora de tumores que é disfuncional en varios cancros importantes. Unha función da pRb é impedir o crecemento celular excesivo ao inhibir a progresión do ciclo celular ata que a célula está pronta para dividirse. Cando a célula está preparada para dividirse, a pRb é inactivada por fosforilación, e o ciclo celular pode progresar. Tamén é un recrutador de varios encimas que remodelan a cromatina como metilases e acetilases.

A pRb pertence á familia de proteínas peto, cuxos membros teñen un peto para a unión funcional doutras proteínas. En caso de que unha proteína oncoxénica, como as producidas por células infectadas polos tipos máis perigosos de papilomavirus humano, se una á pRb e a inactive, isto pode acabar orixinando un cancro. O xene *RB* puido ser o responsable da evolución da multicelularidade en varias liñaxes de seres vivos, incluíndo os animais.

## Nome e xenética 
Nos humanos esta proteína é codificada polo xene *RB1* localizado no cromosoma 13 no locus 13q14.1-q14.2. Se ambos os alelos deste xene están mutados nunha célula da retina, a proteína está inactivada e as células crecen incontrolablemente, resultando no desenvolvemento do retinoblastoma, de onde veñen as letras "RB" do nome da pRb. A maioría dos knockouts para a pRb ocorren no tecido da retina cando as mutacións inducidas polo radiación UV inactivan todas as copias normais do xene, pero tamén se documentaron knockouts para a pRb en certos cancros de pel en pacientes de Nova Zelandia nos que a cantidade de radiación UV é significativamente maior.

Coñécense dúas formas de retinoblastoma: unha forma bilateral familiar e outra unilateral esporádica. Os pacientes da primeira forma teñen unha probabilidade seis veces maior de desenvolver outros tipos de cancro posteriormente na súa vida, comparados cos individuos con retinobalstoma esporádico. Isto salienta o feito de que a pRb mutada podería herdarse, o que apoia a hipótese dos dous impactos. Esta indica que soamente cómpre un alelo funcional dun xene supresor de tumores para que funcione (o xene mutado é recesivo), e así ambos deben estar mutados antes de que apareza o fenotipo canceroso. Na forma familiar hérdadse un alelo mutado xunto cun alelo normal. Neste caso, en caso de que unha célula sufra unha mutación adicional no outro xene (alelo) *RB*, todas as pRb desa célula serían ineficaces para inhibir a progresión do ciclo celular, permitindo ás células dividirse incontrolablemente e finalmente tornarse cancerosas. Ademais, como un alelo está xa mutado en todas as outras células somáticas, a incidencia futura de cancros neses individuos presenta cinética linear. O alelo funcional non necesita sufrir unha mutación, xa que en ditos tumores se observa frecuentemente perda de heterocigose.

Porén, na forma esporádica, ambos os alelos deberían sufrir unha mutación antes de que a célula se fixese cancerosa. Isto explica por que os pacientes de retinoblastoma esporádico non presentan un aumento do risco de cancro posteriormente na súa vida, xa que ambos os alelos son funcionais en todas as outras células. A incidencia futura do cancro nos casos de retinoblasoma esporádico presenta cinética polinómica, non exactamente cadrática como se esperaría, porque a primeira mutación debe orixinarse por mecanismos normais, e despois pode ser duplicada por perda de heterocigose para converterse nun proxenitor de tumor.

Tamén se identificaron ortólogos de *RB1* na maioría dos mamíferos dos cales se dispón de datos de xenoma completo.

As proteínas da familia *RB*/*E2F* reprimen a transcrición.

## A estrutura denota a función 
A pRb é unha proteína multifuncional con moitos sitios de unión e fosforilación. Aínda que a súa función común é a de unirse e reprimir as dianas de *E2F*, a pRb é probablemente unha proteína multifuncional, xa que se une polo menos a outras 100 proteínas.

A pRb ten tres grandes compoñentes estruturais: un carboxilo-terminal, unha subunidade "peto" (*pocket*), e un amino-terminal. Dentro de cada dominio, hai diversos sitios de unión de proteínas, así como un total de 15 posibles sitios de fosforilación. Xeralmente, a fosforilación causa o peche do interdominio, que cambia a conformación da pRb e impide a unión de proteínas diana. Os sitios diferentes poden ser fosforilados en momentos diferentes, dando lugar a moitas posibles conformacións e probablemente moitos niveis de funcións/actividade.

## Supresión do ciclo celular 
miniatura|Papel de CDK4, a ciclina D, pRb e E2F na regulación do ciclo celular.

A pRb restrinxe a capacidade de replicar o ADN para impedir a progresión da fase G1 á fase S do ciclo de división da célula. A pRb únese e inhibe os dímeros de proteína que se une ao promotor de E2-compañeiro de dimerización (E2F-DP), que son factores de tanscrición da familia *E2F* que pulan a célula a entrar na fase S. Ao manter o dímero E2F-DP inactivado, o *RB1* mantén a célula na fase G1, impedindo a progesión do ciclo celular e actuando como supresor do crecemento celular.

### Inactivación 
Desde a década de 1990, sabíase que a pRb se inactivaba por fosforilación. Ata entón, o modelo que prevalecía era que a ciclina D- Cdk 4/6 a fosforilaba progresivamente desde o seu estado non fosforilado ao estado hiperfosforilado (14+ fosforilacións). Porén, demostrouse recentemente que a pRb só existe en tres estados: non fosforilado, monofosforilado e hiperfosforilado. Cada un ten unha función celular particular.

Antes do desenvolvemento da electroforese en xel bidimensional (2D IEF)], soamente se podía distinguir a pRb hiperfosforilada de todas as outras formas, é dicir, a pRb non fosforilada semellaba unha pRb monofosforilada nos inmunoblots, xa que a pRb estaba no seu estado activo "hipofosforilado" ou no esado inactivo "hiperfosforilado". Porén, coa 2D IEF sábese agora que a pRb está non fosforilada en células en G0 e monofosforilada en células ao inicio da fase G1, antes da hiperfosforilación despois do punto de restrición ao final de G1. Todas as diferentes formas monofosforiladas da pRb inhiben o programa transcricional dos E2Fs e poden deter as células na fase G1. Un dato importante é que diferentes formas monofosforiladas da pRb teñen distintos rendementos transcricionais que van alén da regulación de E2Fs.

As proteínas da familia da pRb son compoñentes do complexo DREAM composto de DP, E2F4/5, proteína similar a RB (p130/p107) e MuvB (constituído por Lin9:Lin37:Lin52:RbAbP4:Lin54). O complexo DREAM está ensamblado en G0/G1 e mantén a quiescencia ao ensamblarse nos promotores de máis de 800 xenes do ciclo celular e sendo mediador da represión transcricional. A ensamblaxe de DREAM require DYRK1A (Ser/Thr quinase) dependente da fosforilación do compoñente central de MuvB, Lin52, na Serina28. Ese mecanismo é crucial para o recrutamento de p130/p107 no MuvB central e así na ensamblaxe de DREAM.

## Consecuencias da perda da pRb 
As consecuencias da perda da  función da pRb dependen do tipo celular e do estadio do ciclo celular, xa que o papel supresor de tumores da pRb cambia dependendo do estado e identidade da célula.

En células nais quiescentes en G0, propúxose que a pRb mantén a detención do ciclo en G0 aínda que non se sabe moito do mecanismo. A perda da pRb orixina a saída da quiescencia e un incremento no número de células sen perda da capacidade de renovación celular. En células proxenitoras en ciclo, a pRb exerce un papel nos puntos de control de G1, S e G2 e promove a diferenciación. En células diferenciadas, que constitúen a maioría das células do corpo que se considera que están nun G0 irreversible, a pRb mantén tanto a detención do ciclo coma a diferenciación.

Por tanto, a perda da pRb produce moitas respostas diferentes en distintos tipos celulares que finalmente todas poderían dar lugar a un fenotipo canceroso. Para o inicio dun cancro, a perda da pRb pode inducir a reentrada no ciclo celular en células dierenciadas quiescentes ou posmitóticas por medio dunha desdiferenciación. Na progresión do cancro a perda da pRb diminúe o potencial diferenciador das células en ciclo, incrementa a inestabilidade cromosómica, impide a indución da senescencia celular, promove a anxioxénese e incrementa o potencial metastático. os cancros debidos a unha perda da pRb adoitan regular á alza a fosforilación oxidativa. O incremento da fosforilación oxidativa pode aumentar a conversión a células con características de célula nai, metástase e (cando se dispón de oxíxeno dabondo) a enerxía celular para o anabolismo.

## Funcións non canónicas 
A idea clásica do papel da pRb como supresora de tumores e reguladora do ciclo celular desenvolveuse por medio de investigacións que estudaron os mecanismos das interaccións con proteínas da familia de E2F. Porén, máis datos xerados en experimentos bioquímicos e ensaios clínicos revelaron máis funcións da pRb non relacionadas (ou relacionadas só indirectamente) coa supresión de tumores.

### pRb hiperfosforilada funcional 
En células proliferantes, certas conformacións da pRb (cando o motivo RxL se une a unha proeína fosfatase 1 ou cando é acetilada ou metilada) son resistentes á fosforilación de CDK e manteñen outras funcións durante a progresión do ciclo celular, o que suxire que no todas as pRb da célula se dedican a vixiar a transición G1/S.

## Como diana de fármacos 
### Reactivación de pRb 
Aínda que a frecuencia de alteracións do xene *RB1* é substancial en moios tipos de cancros humanos, como os de pulmón, esofáxico e hepático, as alteracións en compoñenes reguladores de augas arriba da pRb, como CDK4 e CDK6 foron as dianas principais de posibles terapias para tratar cancros con desregulación da vía da pRB. Ese enfoque tivo como resultado o desenvolvemento recente de tres moléculas de inhibidores de CDK4/6 (palbociclib (Ibrance, Pfizer 2015), ribociclib (Kisqali, Novartis 2017) e abemaciclib (Verzenio, Eli Lilly 2017) aprobados pola FDA estadounidense para o tratamento de subtipos específicos de cancro de mama. Con todo, estudos clínicos recentes observaron unha eficacia limitada, alta toxicidade e resistencia adquirida destes inhibidores, o que suxire a necesidade de dilucidar os mecanismos que inflúen na actividade de CDK4/6, así como explorar outras posibles dianas augas abaixo da vía da pRb para reactivar as funcións supresoras de tumores da pRb. O tratamento de cancros por inhibidores de CDK4/6 depende da presenza da pRb na célula para ter efecto terapéutico, limitando o seu uso só a cancros onde *RB1* non está mutado e os niveis da proteína pRb non están significativamente diminuídos.

### Efectos proapoptóticos da perda de pRb 
Ademais de intentar reactivar a función supresora de tumores da pRb, outro enfoque distinto para tratar os cancros coa vía da pRb desregulada é aproveitar certas consecuencias celulares inducidas pola perda de pRb. E2F estimula a expresión de xenes proapoptóticos ademais de xenes para a transición G1/S; porén, as células cancerosas desenvolveron vías e sinalización defensivas que as protexen da morte pola actividade desregulada de E2F. O desenvolvemento de inhibidores destas vías protectoras podería así ser un método sinteticamente letal para matar células cancerosas con E2F sobreactivo. Aproveitar as capacidades proliferativas das células inducidas a un estado "similar ao cancro" controlado podería axudar na reparación de tecidos danados e atrasaría os fenotipos do envellecemento. Esta idea debe ser explorada como posible tratamento de lesións celulares e antienvellecemento.

### Cóclea 
A pRb está implicada no crecemento e desenvolvemento das células ciliadas da cóclea dos mamíferos, e parece estar relacionada coa incapacidade da célula de rexenerarse. As células ciliadas embrionarias requiren a pRb, entre outras importantes proteínas, para saír do ciclo celular e parar de dividirse, o cal permite a maduración do sistema auditivo. Unha vez que os mamíferos de tipo salvaxe para o xene da pRb chegan á idade adulta, as súas células ciliadas cocleares fanse incapaces de poliferaren. En estudos nos que o xene da pRb sufriu deleción na cóclea de ratos, as células ciliadas continúan proliferando no inicio da idade adulta. Aínda que isto pode parecer positivo para o desenvolvemento, os ratos knockout para pRb tenden a desenvolver unha grave perda de audición debido á dexeneración do órgano de Corti. Por esta razón, a pRb parece ser instrumental para completar o desenvolvemento das células ciliadas do oído dos mamíferos e mantelas vivas. Porén, está claro que sen a pRb, as células ciliadas teñen capacidade de proliferar, o que explica por que a pRb se coñece como supresor de tumores. Desactivar de forma temporal e precisa a pRb en mamíferos adultos coas células ciliadas danadas pode orixinar a propagación e, por tanto, o éxito na rexeneración. Suprimir a función da proteína do retinobastoma na cóclea da rata adulta causa a proliferación das células de soporte e das células ciliadas. A pRb pode ser regulada á baixa activando a vía da proteína sonic hedgehog, que fosforila as proteínas e reduce a transcrición de xenes.

### Neuronas 
Distorsionar a expresión da pRb in vitro, xa sexa por deleción do xene ou por knockdown da pRb por ARN interferente pequeno causa que as dendritas se ramifiquen máis lonxe. Ademais, as células de Schwann, que proporcionan soporte esencial para a supervivencia das neuronas, viaxan coas neuritas, estendéndose máis do normal. A inhibición da pRb favorece o crecemento continuado das células nerviosas.

## Interaccións 
A pRb sábese que interacciona con máis de 300 proteínas, algunhas das cales son as da seguinte lista:

* Xene Abl
* Receptor de andróxenos
* Factor de transcrición antagonista da apoptose
* ARID4A
* Receptor de aril hidrocarburos
* BRCA1
* C-jun
* C-Raf
* CDK9
* Ciclina A1
* Ciclina D1
* Ciclina T2
* DNMT1
* E2F1
* E2F2,
* E4F1
* ENC1
* FRK
* HBP1
* HDAC1
* HDAC3
* Histona desacetilase 2
* JARID1A
* Antíxeno tumoral grande
* LIN9
* MCM7
* MORF4L1
* MyoD
* NCOA6
* PA2G4
* Receptor activado polo proliferador do peroxisoma gamma
* Inhibidor do activador do plasminóxeno 2
* Polimerase (dirixida ao ADN), alfa 1
* PRDM2
* PRKRA
* Prohibitina
* Proteína da leucemia promielocítica
* RBBP4
* RBBP7
* RBBP9
* SNAPC1
* SKP2
* SNAPC3
* SUV39H1
* TAF1
* THOC1
* TRAP1
* TRIP11
* UBTF
* USP4.

## Detección 
Desenvolvéronse varios métodos de detectar as mutacións no xene *RB1*, como un método que pode detectar grandes delecións que se correlacionan cos estadios avanzados do retinoblastoma.

[300px|miniatura|center|Esquema das vías de [transdución de sinais implicadas na apoptose.]]

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* p53 - está implicado na reparación do ADN e apoia a función de pRb
* Corregulador da transcrición
* Retinoblastoma

### Bibliografía 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

### Ligazóns externas 
* 
* 
* ntrada sobre o retinoblastoma en GeneReviews/NIH/NCBI/UW 
* Xenética do retinoblastoma
* *Drosophila* *Retinoblastoma-family protein* - The Interactive Fly
* *Drosophila* *Retinoblastoma-family protein 2* - The Interactive Fly
* *Evolutionary Homologs* *Retinoblastoma-family proteins* - The Interactive Fly