El exosoma es una proteína compleja capaz de degradar diferentes tipos de moléculas de ARN ( ácido ribonucleico ).
Se encuentra tanto en células eucariotas como en arqueas , mientras que las bacterias tienen un complejo simple llamado degradosoma que realiza funciones similares.
El corazón del complejo es una vesícula de membrana de 60-80 nm de diámetro, una estructura circular formada por seis proteínas a las que se unen otras proteínas.
En las células eucariotas, el exosoma está presente en el citoplasma , el núcleo y en particular el nucleolo . Diferentes proteínas interactúan con el complejo en estos diferentes compartimentos para regular la actividad de degradación del exosoma sobre sustratos específicos de estos compartimentos celulares. Los sustratos del exosoma incluyen el ARN mensajero , el ARN ribosómico , los ARN no codificantes transcritos en la vida posterior y muchas especies de ARN pequeños. El exosoma también está involucrado en la desintegración mediada sin sentido o NMD, un mecanismo de control de calidad que asegura la degradación de los ARNm con codones de parada prematuros .
La degradación se produce principalmente por escisión exonucleolítica, lo que significa que el exosoma hidroliza la cadena de ARN de un extremo (el extremo 3 'en este caso), en lugar de escindir el ARN en los sitios internos.
Aunque no se conoce una relación causal entre el complejo y una enfermedad, varias proteínas del complejo exosoma son el objetivo de anticuerpos específicos en pacientes con enfermedades autoinmunes (en particular, escleromiositis ) y ciertos fármacos utilizados. En la quimioterapia del cáncer actúa bloqueando la actividad de este complejo. .
Los exosomas de células dendríticas (CD, que son las únicas células presentadoras de antígenos capaces de activar los linfocitos T vírgenes; un paso esencial en el inicio de las respuestas inmunitarias) provocan fuertes respuestas inmunitarias antitumorales en ratones y, a veces, un rechazo total y duradero de los tumores establecidos. .
El exosoma se descubrió por primera vez como RNasa en 1997, en cultivos de levadura de Saccharomyces cerevisiae , un organismo que se utiliza a menudo como modelo. Poco después, en 1999, se advirtió que el exosoma era de hecho el equivalente en levadura de un complejo ya descubierto en células humanas, llamado complejo PM / Scl , que había sido identificado como autoantigénico en pacientes con ciertas enfermedades autoinmunes. años antes (ver más abajo). La purificación de esta sustancia permitió la identificación de la mayoría de las proteínas del exosoma humano y, finalmente, la caracterización de todos los componentes del complejo. En 2001, la creciente cantidad de datos genéticos disponibles predijo la existencia de estas proteínas en Archaea, pero pasarán dos años más antes de que se purifique el primer exosoma de Archaea.
El núcleo del complejo tiene una estructura de anillo formada por seis proteínas que pertenecen todas a la misma clase de ribonucleasas, RNasas PH . En las arqueas, hay dos proteínas RNasa PH (llamadas Rrp41 y Rrp42 ) presentes tres veces alternativamente en el corazón. En eucariotas, se encuentran seis diferentes para formar la estructura del anillo. De estas seis proteínas de eucariotas, tres se parecen a la proteína Rrp41 y las otras tres están más cerca de la proteína Rrp42 de Archaea.
En la parte superior de este anillo hay tres proteínas que tienen un dominio de unión de ARN de tipo S1 (RBD). Dos de estas proteínas también tienen un dominio análogo a la proteína K (homología K o KH). En eucariotas las tres proteínas unidas al anillo son diferentes mientras que en Archaea solo hay uno o dos tipos de proteínas que forman parte del exosoma aunque siempre hay tres proteínas unidas al complejo.