Wikipedia

Motivos Walker

(Redirección desde «Motivos de Walker»)

Os motivos Walker (ou de Walker) son motivos presentes en certas proteínas, dos que hai dous tipos: A e B. Os motivos Walker A (ou bucle P) e Walker B son motivos de secuencia de proteínas, que teñen estruturas tridimensionais altamente conservadas. Informouse deles por primeira vez nas proteínas que se unen ao ATP nun artigo de J. E. Walker e colaboradores en 1982.[1]

nucleósido trifosfato hidrolase que contén o bucle P
Identificadores
Símbolo?
InterProIPR027417

Dos dous motivos, o motivo A é o principal "bucle P" responsable da unión ao fosfato, mentres que o motivo B é unha rexión augas abaixo moito menos conservada. O bucle P é ben coñecido pola súa presenza nas proteínas que se unen ao ATP e GTP e tamén se atopa en diversas proteínas con substratos fosforilados. As principais liñaxes son:[2][3][4][5]

Motivo Walker A editar

 
Aliñamento de mutante H-Ras mutantes A59G en complexo con GppNHp (debuxo verde) e GDP (en ciano). A cadea principal de bucle P móstrase en vermello, o ión Mg2+ como unha esfera verde e as cadeas laterais de aminoácidos K16 e S17 móstranse como barras.

O motivo Walker A, tamén chamado bucle Walker, bucle P ou bucle de unión ao fosfato, é un motivo de proteínas que está asociado coa unión ao fosfato. O motivo ten un padrón G-x(4)-GK-[TS], onde G, K, T e S denotan residuos de glicina, lisina, treonina e serina, respectivamente, e x significa calquera aminoácido. Está presente en moitas proteínas que utilizan ATP ou GTP; o que se une é o fosfato β dos nucleótidos. O residuo de lisina (K) no motivo Walker A, xunto cos átomos NH da cadea principal, son cruciais para a unión do nucleótido.[6] É un bucle rico en glicina precedido por unha febra beta e seguido dunha hélice alfa; estas características son tipicamente partes dun dominio α/β con catro febras formando un sándwich entre dúas hélices a cada lado. Os grupos fosfato do nucleótido están tamén coordinados a un catión divalente como o magnesio, calcio ou o ión manganeso(II).[7]

A parte da lisina conservada, unha característica do bucle P usada na unión ao fosfato, é un composto de niño LRLR[8] que comprende os catro residuos xxGK, como se indicou antes, cuxos átomos da cadea principal forman unha concavidade do tamaño do fosfato cos grupos NH apuntando cara a dentro. O hexapéptido sintético SGAGKT [9] únese fortemente ao fosfato inorgánico; xa que dito péptido curto non forma unha hélice alfa; isto suxire que é o niño, en vez do N-terminal da hélice, a principal característica para a unión ao fosfato.

Despois da hidrólise do nucleótido o bucle non cambia significativamente a conformación da proteína, pero permanece unido aos restantes grupos fosfato. O motivo Walker A causa cambios estruturais, segundo o modelo de axuste inducido da unión do ecima.

Pregamentos similares editar

As PTPs (proteína tirosina fosfatases) que catalizan a hidrólise dun fosfato inorgánico dun residuo de fosfotirosina (o inverso dunha reacción de tirosina quinase) contén un motivo que se prega formando unha estrutura similar ao bucle P cunha arxinina no sitio da lisina conservada. A secuencia conservada deste motivo é C-x(5)-R-[ST], onde C e R denotan residuos de cisteína e arxinina, respectivamente.[10]

Encimas que utilizan o fosfato de piridoxal (PLP) como a cisteína sintase tamén se di que teñen n bucle que lembra o bucle P.

Bucle A editar

O bucle A (residuo aromático que interacciona co anel de adenina do ATP) está formado polos aminoácidos aromáticos conservados, eenciais para a unión do ATP, situados aproximadamente 25 aminoácidos augas arriba do motivo Walker A nalgunhas proteínas de bucle P.[11]

Motivo Walker B editar

O motivo Walker B é un motivo presente na maioría das prroteínas de bule P situadas bastante augas abaixo do motivo A. A secuencia consenso da que se informou inicialmente para este motivo é [RK]-x(3)-G-x(3)-LhhhD, onde R, K, G, L e D significan residuos de arxinina, lisina, glicina, leucina e ácido aspártico, respectivamente, x representa calquera dos 20 aminoácidos estándar e h denota un aminoácido hidrófobo.[1] Este motivo foi cambiado a hhhhDE, onde E denota un residuo de glutamato.[6] O aspartato e o glutamato tamén forman parte dos motivos DEAD/DEAH que se encontra en helicases. O residuo de aspartato coordina ións magnesio e o glutamato é esencial para a hidrólise do ATP.[6] Hai unha considerable variabilidade na secuencia deste motivo, e as únicas características invariables son un residuo cargado negativamente seguido dun tramo de aminoácidos voluminosos hidrófobos.[12]

Notas editar

  1. ↑ 1,0 1,1 Walker JE, Saraste M, Runswick MJ, Gay NJ (1982). "Distantly related sequences in the alpha- and beta-subunits of ATP synthase, myosin, kinases and other ATP-requiring enzymes and a common nucleotide binding fold". The EMBO Journal 1 (8): 945–51. PMC 553140. PMID 6329717. doi:10.1002/j.1460-2075.1982.tb01276.x. 
  2. ↑ Leipe D.D.; Wolf Y.I.; Koonin E.V.; Aravind, L. (2002). "Classification and evolution of P-loop GTPases and related ATPases". J. Mol. Biol. 317 (1): 41–72. PMID 11916378. doi:10.1006/jmbi.2001.5378. 
  3. ↑ Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL (2002). Biochemistry. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-4684-0. 
  4. ↑ Ramakrishnan C, Dani VS, Ramasarma T (outubro de 2002). "A conformational analysis of Walker motif A [GXXXXGKT (S)] in nucleotide-binding and other proteins". Protein Engineering 15 (10): 783–98. PMID 12468712. doi:10.1093/protein/15.10.783. Consultado o 16 de outubro de 2013. 
  5. ↑ Saraste M, Sibbald PR, Wittinghofer A (novembro de 1990). "The P-loop--a common motif in ATP- and GTP-binding proteins". Trends in Biochemical Sciences 15 (11): 430–4. PMID 2126155. doi:10.1016/0968-0004(90)90281-f. 
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Hanson PI, Whiteheart SW (xullo de 2005). "AAA+ proteins: have engine, will work". Nature Reviews. Molecular Cell Biology 6 (7): 519–29. PMID 16072036. doi:10.1038/nrm1684. 
  7. ↑ Bugreev DV, Mazin AV (xullo de 2004). "Ca2+ activates human homologous recombination protein Rad51 by modulating its ATPase activity". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101 (27): 9988–93. Bibcode:2004PNAS..101.9988B. PMC 454202. PMID 15226506. doi:10.1073/pnas.0402105101. 
  8. ↑ Watson JD, Milner-White EJ (xaneiro de 2002). "A novel main-chain anion-binding site in proteins: the nest. A particular combination of phi,psi values in successive residues gives rise to anion-binding sites that occur commonly and are found often at functionally important regions". Journal of Molecular Biology 315 (2): 171–82. PMID 11779237. doi:10.1006/jmbi.2001.5227. 
  9. ↑ Bianchi A, Giorgi C, Ruzza P, Toniolo C, Milner-White EJ (maio de 2012). "A synthetic hexapeptide designed to resemble a proteinaceous P-loop nest is shown to bind inorganic phosphate". Proteins 80 (5): 1418–24. PMID 22275093. doi:10.1002/prot.24038. 
  10. ↑ Zhang M, Stauffacher CV, Lin D, Van Etten RL (agosto de 1998). "Crystal structure of a human low molecular weight phosphotyrosyl phosphatase. Implications for substrate specificity". The Journal of Biological Chemistry 273 (34): 21714–20. PMID 9705307. doi:10.1074/jbc.273.34.21714. 
  11. ↑ Ambudkar SV, Kim IW, Xia D, Sauna ZE (febreiro de 2006). "The A-loop, a novel conserved aromatic acid subdomain upstream of the Walker A motif in ABC transporters, is critical for ATP binding". FEBS Letters 580 (4): 1049–55. PMID 16412422. doi:10.1016/j.febslet.2005.12.051. 
  12. ↑ Koonin EV (xuño de 1993). "A common set of conserved motifs in a vast variety of putative nucleic acid-dependent ATPases including MCM proteins involved in the initiation of eukaryotic DNA replication". Nucleic Acids Research 21 (11): 2541–7. PMC 309579. PMID 8332451. doi:10.1093/nar/21.11.2541. 

Véxase tamén editar

Ligazóns externas editar

Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Motivos_Walker&oldid=6440038»