|  |
| --- |
|  |
|
| Proteína reguladora do ferro |
| **Identificadores** |
| Símbolo | ACO1 |
| Símbolos alt. | IREB1 |
| Entrez | 48 |
| HUGO | 117 |
| OMIM | 100880 |
| RefSeq | NM\_002197 |
| UniProt | P21399 |
| **Outros datos** |
| Número EC | 4.2.1.3 |
| Locus | Cr. 9 *p21.1* |


|
|  |
| Proteína de unión ao elemento de resposta ao ferro 2 |
| **Identificadores** |
| Símbolo | IREB2 |
| Entrez | 3658 |
| HUGO | 6115 |
| OMIM | 147582 |
| RefSeq | NM\_004136 |
| UniProt | P48200 |
| **Outros datos** |
| Locus | Cr. 15  |

As **proteínas de unión ao elemento de resposta ao ferro** ou **proteínas reguladoras do ferro**, abreviadas como **IRE-BP**, **IRBP** ou **IRP**, son proteínas que se unen aos elementos de resposta ao ferro (IREs) que hai en certos ARNm, para regular o metabolismo do ferro humano.

Función
-------

Distinguiremos dúas proteínas de unión ao IRE, chamadas IRP1 (ou ACO1) e IRP2.

A **ACO1**, ou **IRP1**, é unha proteína bifuncional. Por un lado, funciona como unha proteína de unión ao elemento de resposta ao ferro implicada no control do metabolismo do ferro ao unirse a un ARNm para reprimir a súa tradución ou degradación. Por outro lado, funciona tamén como a isoforma citoplasmática da aconitase. As aconitases son proteínas de ferro-xofre que utilizan un *cluster* 4Fe-4S para a súa actividade encimática, durante a cal catalizan a conversión do citrato a isocitrato. Obtívose a súa estrutura por difracción de raios X cunha resolución de 2,80 Å dunha mostra tomado do coello (*Oryctolagus cuniculus*). A proteína presenta un par de cambios conformacionais que explican as súas funcións alternativas como regulador do ARN e como encima.

A **IRP2** é menos abundante que a IRP1 na maioría das células. A súa expresión é maior nas células do intestino e do cerebro. En relación coa IRP1, a IRP2 ten unha inserción de 73 aminoácidos, e esta inserción media a degradación de IRP2 nas células que teñen as súas reservas de ferro ateigadas. A IRP2 está regulada pola F-Box FBXL5 que activa a ubiquitinación e despois a degradación de IRP2. A IRP2 non ten actividade de aconitase.

Transporte e regulación do ferro
--------------------------------

Todas as células do corpo necesitan ferro, que obteñen do sangue, e captan por medio de receptores de transferrina da súa superficie. O ferro sanguíneo que poden captar as células está unido á transferrina, e o complexo transferrina-ferro únese aos receptores e é introducido na célula. No interior da célula o ferro é transferido á ferritina, que é a proteína de almacenamento de ferro intracelular.

As células teñen sofisticados mecanismos para percibir a súa necesidade de ferro. Nas células humanas o que mellor está caracterizado é a regulación postranscricional de certos ARNm. Exercen esa función as secuencias de ARN chamadas elementos de resposta ao ferro (IREs) que están contidas nos ARNms que codifican o receptor da transferrina e a ferritina. As proteínas de unión ao elemento de resposta ao ferro (IRE-BP) poden unirse a estas secuencias dos ARNm do receptor da transferrina e da ferritina, pero esta capacidade de unión varía segundo se están unidas ao ferro ou non, xa que sofren cambios conformacionais, e o efecto depende do ARNm de que se trate.

Cando o ferro se une ás IRE-BP, estas cambian de forma e como resultado xa non se poden unir ao ARNm da ferritina. Isto permite que este ARNm dirixa a tradución de máis ferritina. Noutras palabras, cando hai moito ferro na célula, o propio ferro causa que a célula produza máis proteínas de almacenamento de ferro. (A IRE-BP é unha aconitase cun grupo 4Fe-4S; para un debuxo esquemático do cambio de forma ver aquí).

A produción do receptor da transferrina depende dun mecanismo similar, pero esta ten un causante e un efecto final opostos. As IRE-BPs que non están unidas ao ferro únense aos IREs do ARNm do receptor da transferrina. Pero eses IREs teñen un efecto diferente: cando as IRE-BP se unen a estes sitios, a unión non só permite a tradución senón que tamén estabiliza a molécula de ARNm, polo que pode permanecer intacta moito tempo.

En condicións nas que hai un nivel baixo de ferro, as IRE-BPs permiten que as células sigan producindo receptores da transferrina. E ao haber máis receptores da transferrina é máis fácil para a célula traer máis ferro dos complexos transferrina-ferro que están circulando fóra da célula. Pero, a medida que o ferro se une a cada vez máis IRE-BPs, estas cambian de forma e sepáranse do receptor da transferrina ao que estaban unidas. O ARNm do receptor da transferrina é degradado rapidamente se non ten as IRE-BP unidas a el. En consecuencia, a célula deixa de producir receptores da transferrina.

Cando a célula ten máis ferro do que se pode unir á ferritina ou aos grupos hemo, cada vez se une máis cantidade de ferro ás IRE-BPs. Iso fai que cese a produción do receptor da transferrina. E a unión do ferro ás IRE-BP tamén fai que empece a produción da ferritina.

Cando a célula ten pouco ferro, únese cada vez menos ferro ás IRE-BPs. As IRE-BPs non unidas a ferro poden unirse ao ARNm do receptor da transferina.

Regulación do metabolismo do ferro polas IRE-BP.

Notas
-----

1. 1 2  Eisenstein RS (2000). "Iron regulatory proteins and the molecular control of mammalian iron metabolism". *Annu. Rev. Nutr.* **20**: 627–62. PMID 10940348. doi:10.1146/annurev.nutr.20.1.627.
2. ↑  Hentze MW, Kühn LC (1996). "Molecular control of vertebrate iron metabolism: mRNA-based regulatory circuits operated by iron, nitric oxide, and oxidative stress". *Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.* **93** (16): 8175–82. PMC 38642. PMID 8710843. doi:10.1073/pnas.93.16.8175.
3. ↑  Henderson BR, Seiser C, Kühn LC (1993). "Characterization of a second RNA-binding protein in rodents with specificity for iron-responsive elements". *J. Biol. Chem.* **268** (36): 27327–34. PMID 8262972. Arquivado dende o orixinal o 15 de setembro de 2019. Consultado o 03 de agosto de 2013.
4. ↑  Iwai K, Klausner RD, Rouault TA (1995). "Requirements for iron-regulated degradation of the RNA binding protein, iron regulatory protein 2". *EMBO J.* **14** (21): 5350–7. PMC 394644. PMID 7489724.
5. ↑  Guo B, Yu Y, Leibold EA (1994). "Iron regulates cytoplasmic levels of a novel iron-responsive element-binding protein without aconitase activity". *J. Biol. Chem.* **269** (39): 24252–60. PMID 7523370. Arquivado dende o orixinal o 15 de setembro de 2019. Consultado o 03 de agosto de 2013.
6. ↑  Samaniego F, Chin J, Iwai K, Rouault TA, Klausner RD (1994). "Molecular characterization of a second iron-responsive element-binding protein, iron regulatory protein 2. Structure, function, and post-translational regulation". *J. Biol. Chem.* **269** (49): 30904–10. PMID 7983023. Arquivado dende o orixinal o 15 de setembro de 2019. Consultado o 03 de agosto de 2013.

Véxase tamén
------------

### Outros artigos

* Aconitase

### Ligazóns externas

* "RCSB Protein Data Bank - Structure Summary for 2IPY - crystal structure of iron regulatory protein 1 in complex with ferritin H IRE-RNA".
* MeshName - Iron-Responsive+Element+Binding+Proteins

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q3408230
* MAG: 2776589431

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* MeSH: D035925
* MeSH: D12.776.494

 |