Pequenas Ribonucleoproteínas Nucleares (snRNPs)
As pequenas ribonucleoproteínas nucleares, frequentemente abreviadas como snRNPs, são complexos proteicos que se ligam ao snRNA e se combinam com o pré-mRNA não modificado e diversas outras proteínas para formar o spliceossoma, um grande complexo molecular de RNA e proteína que realiza o splicing do pré-mRNA. A ação das snRNPs é essencial para a remoção dos intrões do pré-mRNA, o que é fundamental para a modificação pós-transcricional do RNA, que ocorre apenas no núcleo das células eucarióticas.
Pelo menos cinco tipos diferentes de snRNPs agrupam-se no spliceossoma para participar no splicing. Podem ser detetados por eletroforese em gel e são conhecidos individualmente como: U1, U2, U4, U5 e U6. Os seus pequenos componentes de RNA nuclear são conhecidos respetivamente como: U1 snRNA, U2 snRNA, U4 snRNA, U5 snRNA e U6 snRNA. Em meados da década de 1990, foi descoberta outra classe de snRNPs que auxiliava no splicing de um tipo específico de íntron presente apenas em animais, o qual possui sítios de splicing e ramificação 5’ altamente conservados. Esta nova classe de snRNPs inclui os seguintes RNAs: U11 snRNA, U12 snRNA, U4atac snRNA e U6atac snRNA. Embora diferentes, estes snRNPs desempenham as mesmas funções que os snRNPs normais U1, U2, U4 e U6, respetivamente.
Os snRNPs são montados seguindo um processo altamente regulado que envolve tanto o núcleo celular como o citoplasma.
Síntese e exportação de RNA no núcleo
A RNA polimerase II transcreve os snRNAs U1, U2, U4 e U5, e os menos abundantes U11, U12 e U4atac adquirem um cap 5’ m7G que serve de sinal de exportação. A exportação nuclear é mediada pela proteína CRM1.
Síntese e armazenamento de proteínas Sm no citoplasma
As proteínas Sm são sintetizadas nos ribossomas no citoplasma, onde o mRNA Sm é traduzido como qualquer outra proteína, e funcionam como um arcabouço para a montagem das snRNPs. Estas proteínas são depois armazenadas no citoplasma como três complexos em anel parcialmente montados, associados às proteínas pICln. Estes três complexos são: SmD3, SmB e SmD1 sofrem modificações no metilossoma. Estas três proteínas Sm possuem motivos repetidos de arginina-glicina na extremidade C-terminal da SmD1, SmD3 e SmB, e as cadeias laterais da arginina são dimetiladas simetricamente em ω-NG,NG’-dimetil-arginina. A pICln, que aparece nos três complexos precursores, mas está ausente nas snRNPs maduras, tem sido sugerida como uma chaperona especializada, prevenindo a montagem prematura das proteínas Sm.
Montagem da partícula central de snRNPs no complexo SMN
Os pequenos ARN nucleares (U1, U2, U4, U5 e os menos abundantes U11, U12 e U4atac) interagem rapidamente com a proteína SMN (Sobrevivência do neurónio motor) e outras proteínas (geminas 2-8) para formar o grande complexo SMN. É neste momento que os pequenos ARN nucleares se ligam ao pentâmero SmD1-SmD2-SmF-SmE-SmG, seguindo-se a adição do dímero SmD3-SmB para completar o anel de Sm em torno do chamado "sítio Sm" do pequeno ARN nuclear. Este sítio Sm é uma sequência de nucleótidos conservada presente nestes ARN, tipicamente AUUUGUGG (onde A, U e G representam os nucleósidos adenosina, uridina e guanosina, respetivamente). Após a montagem do anel Sm em torno do pequeno RNA nuclear, o nucleósido terminal 5’ (já modificado como o cap da 7-metilguanosina) é hipermetilado para 2,2,7-trimetilguanosina, e a outra extremidade (3’) do pequeno RNA nuclear é removida. Esta modificação, e a presença de um anel Sm completo, é reconhecida pela proteína snurportina 1.
Montagem final das snRNPs no núcleo
A partícula central completa de snRNP-snurportina 1 é transportada para o núcleo pela proteína "importina β". Uma vez dentro do núcleo, o complexo surge nos corpos de Cajal, onde ocorre a fase final da montagem da snRNP. Este consiste na adição de proteínas adicionais e outras modificações específicas em determinadas snRNPs (U1, U2, U4, U5). A biogénese da snRNP U6 ocorre no núcleo, embora se encontrem grandes quantidades de U6 livre no citoplasma. O anel LSm pode montar-se primeiro e depois associar-se ao pequeno RNA nuclear U6.
Desmontagem de snRNPs
As snRNPs têm uma longa vida na célula, mas presume-se que eventualmente sejam desmontadas e degradadas, embora nada se saiba sobre este processo.
Defeitos na biogénese da snRNP como causa de atrofia muscular espinhal
Os defeitos no gene SMN estão associados à morte prematura dos neurónios motores espinhais, levando à atrofia muscular espinhal. Esta doença genética manifesta-se com graus de gravidade muito variáveis. A forma mais grave causa paralisia, é geralmente fatal antes dos 2 anos de idade e é a causa mais comum de morte genética em crianças.
Por vezes, podem ser produzidos autoanticorpos contra as nossas próprias snRNPs, especialmente anticorpos anti-Sm dirigidos contra a proteína Sm das snRNPs, especificamente em casos de lúpus eritematoso sistémico.
