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SATURNINO HERRERO Y COLS. AN. R. ACAD. NAC. FARM.

were spread around some regions in the HRI catalytic domain, outside of the HRMs.
In accordance with these results, both the autokinase and the eIF2a kinase activities
of three distinct eIF2a kinases, including the human PKR, the mouse GCN2 and the
Drosophila PERK were inhibited in vitro by hemin. Although the known regulatory
mechanisms of these eIF2a kinases are very different, the data reported here
indicate that all known eIF2a kinases are regulated in vitro by hemin. This finding
provides evidence that hemin represents a regulatory mechanism unique to eIF2a
kinases and underscores the role of hemin in the translational regulation of
eukaryotic cells.

Key words: eIF2a kinases.—Translational control.—Heme-regulated kinase.—
Heme regulatory domain.

RESUMEN

La respuesta a hemina in vitro es una característica compartida por todos
los miembros de la familia de las eIF2a quinasas

Las cuatro eIF2a quinasas eucarióticas fosforilan el residuo Ser-51 de la subuni-
dad alfa del factor de iniciación 2 y regulan la síntesis de proteínas en respuesta a
situaciones de estrés celular. Esta familia de proteínas quinasas está formada por el
inhibidor regulado por hemina (HRI); la quinasa dependiente de RNA de doble
cadena (PKR); la proteína quinasa GCN2 y la quinasa residente en el retículo endo-
plásmico (PERK). El HRI inhibe la síntesis de proteínas en lisados de reticulocitos
de conejo deficientes de hemina. Aunque el HRI contiene dos supuestos motivos
reguladores de hemina (HRMs), que no están presentes en las otras eIF2a quinasas,
no está claro aún el papel de estos motivos en la regulación por hemina. De hecho,
se han caracterizado dos nuevas eIF2a quinasas de Schizosaccharomyces pombe que
carecen de dichos HRMs, pero son sensibles a la regulación por hemina in vitro. Un
análisis mutacional indicó que los motivos reguladores de hemina estaban dis-
persos a lo largo del dominio catalítico, fuera de los HRMs. De acuerdo con estos
resultados, las actividades autoquinasa y eIF2a quinasa de tres eIF2a quinasas dis-
tintas, la PKR humana, la GCN2 de ratón y la PERK de Drosophila, se inhibían por
hemina in vitro. Aunque los mecanismos de regulación de todas estas eIF2a quina-
sas son muy diferentes, nuestros resultados indican que todas las eIF2a quinasas se
regulan por hemina in vitro. Este descubrimiento soporta la evidencia de que la
hemina representa un mecanismo de regulación específico de las eIF2a quinasas, y
subraya su papel en la regulación de la traducción de células eucarióticas.

Palabras clave: eIF2a quinasas.—Control de la Traducción.—Quinasa regulada
por hemina.—Dominio regulador de hemina.

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