Motivos de caminantes - Walker motifs

Los motivos de Walker A y Walker B son motivos de secuencia de proteínas , que se sabe que tienen estructuras tridimensionales muy conservadas . Estos fueron reportados por primera vez en proteínas de unión a ATP por Walker y sus colaboradores en 1982.

Caminante un motivo

Alineación de los mutantes A59G del mutante H-Ras en el complejo con GppNHp (caricatura verde) y GDP (caricatura cian). La cadena principal del bucle P se muestra en rojo, el ion Mg 2+ como una esfera verde y las cadenas laterales de los aminoácidos K16 y S17 se muestran como barras.

El motivo Walker A , también conocido como bucle de Walker , o bucle P , o bucle de unión a fosfato , es un motivo en las proteínas que se asocia con la unión de fosfato . El motivo tiene el patrón Gx (4) -GK- [TS], donde G, K, T y S denotan residuos de glicina , lisina , treonina y serina respectivamente, yx denota cualquier aminoácido . Está presente en muchas proteínas que utilizan ATP o GTP ; es el β fosfato del nucleótido el que se une. El residuo de lisina (K) en el motivo Walker A, junto con los átomos de NH de la cadena principal, son cruciales para la unión de nucleótidos . Es un bucle rico en glicina precedido por una hebra beta y seguida por una hélice alfa ; estas características son típicamente parte de un dominio α / β con cuatro hebras intercaladas entre dos hélices en cada lado. Los grupos fosfato del nucleótido también están coordinados con un catión divalente como un ion magnesio , calcio o manganeso (II).

Aparte de la lisina conservada, una característica del bucle P utilizado en la unión de fosfato es un nido compuesto LRLR que comprende los cuatro residuos xxGK, como antes, cuyos átomos de la cadena principal forman una concavidad del tamaño de un fosfato con los grupos NH apuntando hacia adentro. Se ha demostrado que el hexapéptido sintético SGAGKT se une fuertemente al fosfato inorgánico; dado que un péptido tan corto no forma una hélice alfa , esto sugiere que es el nido, en lugar de estar en el extremo N de una hélice, la principal característica de unión al fosfato.

El motivo Walker A es mejor conocido por su presencia en proteínas de unión a ATP y GTP, y también se encuentra en una variedad de proteínas con sustratos fosforilados. Los principales linajes incluyen:

Tras la hidrólisis de nucleótidos, el bucle no cambia significativamente la conformación de la proteína , pero permanece unido a los grupos fosfato restantes. Se ha demostrado que la unión A del motivo Walker causa cambios estructurales en el nucleótido unido, a lo largo de la línea del modelo de ajuste inducido de unión enzimática .

Pliegues similares

Las PTP ( proteína tirosina fosfatasas ) que catalizan la hidrólisis de un fosfato inorgánico a partir de un residuo de fosfotirosina (el reverso de una reacción de tirosina quinasa ) contienen un motivo que se pliega en una estructura similar a un bucle P con una arginina en lugar de la lisina conservada. . La secuencia conservada de este motivo es Cx (5) -R- [ST], donde C y R denotan residuos de cisteína y arginina respectivamente.

También se ha dicho que el fosfato de piridoxal (PLP) que utiliza enzimas como la cisteína sintasa se asemeja a un bucle P.

Un bucle

El bucle A ( residuo aromático que interactúa con el anillo de adenina de ATP) se refiere a aminoácidos aromáticos conservados , esenciales para la unión de ATP, que se encuentran en aproximadamente 25 aminoácidos aguas arriba del motivo Walker A en un subconjunto de proteínas de bucle P.

Motivo Walker B

El motivo Walker B es un motivo en la mayoría de las proteínas del bucle P situadas bien corriente abajo del motivo A. Se informó que la secuencia consenso de este motivo era [RK] -x (3) -Gx (3) -LhhhD, donde R, K, G, L y D denotan residuos de arginina , lisina , glicina , leucina y ácido aspártico, respectivamente, x representa cualquiera de los 20 aminoácidos estándar y h indica un aminoácido hidrófobo . Este motivo se cambió por hhhhDE, donde E denota un residuo de glutamato . El aspartato y el glutamato también forman parte de los motivos DEAD / DEAH que se encuentran en las helicasas . El residuo de aspartato coordina los iones de magnesio y el glutamato es esencial para la hidrólisis del ATP . Existe una variabilidad considerable en la secuencia de este motivo, siendo las únicas características invariantes un residuo cargado negativamente después de un tramo de aminoácidos hidrófobos voluminosos.

Ver también

Referencias

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