WikiDer > Мотивы Уокера - Википедия

Walker motifs - Wikipedia

В Уокер А и Уокер Б мотивы находятся белковая последовательность мотивы, которые, как известно, имеют высокую сохранность трехмерные конструкции. Впервые о них было сообщено в АТФпереплет белки к Уокер и коллеги в 1982 году.[1]

Мотив Walker A

Выравнивание мутантных мутантов A59G H-Ras в комплексе с GppNHp (зеленый рисунок) и GDP (голубой рисунок). Основная цепь P-петли показана красным цветом, Mg2+ ион в виде зеленой сферы, а боковые цепи аминокислот K16 и S17 показаны в виде стержней.

Мотив Walker A, также известный как Петля Уокера, или же P-петля, или же фосфат-связывающая петля, это мотив в белки что связано с фосфат привязка. Мотив имеет узор G-x (4) -GK- [TS], где G, K, T и S обозначают глицин, лизин, треонин и серин вычетов соответственно, а x обозначает любые аминокислота. Он присутствует во многих АТФ или же GTP использование белков; это β-фосфат нуклеотид это связано. В лизин (K) остаток в мотиве Walker A вместе с атомами NH основной цепи имеют решающее значение для нуклеотид-обвязка.[2] Это глицин-богатый цикл, которому предшествует бета-прядь а затем альфа спираль; эти особенности обычно являются частью домена α / β с четырьмя цепями, зажатыми между двумя спиралями с каждой стороны. В фосфатные группы из нуклеотид также координируются с двухвалентным катионом, таким как магний, кальций, или же марганец(II) ион.[3]

Помимо консервативного лизина, особенностью P-петли, используемой для связывания фосфата, является соединение LRLR гнездо[4] включающий четыре остатка xxGK, как указано выше, атомы основной цепи которых образуют вогнутость размером с фосфат с группами NH, направленными внутрь. Синтетический гексапептид SGAGKT был показан[5] прочно связывать неорганический фосфат; поскольку такой короткий пептид не образует альфа спираль, это говорит о том, что это гнездо, а не N-конец спирали, что является основной функцией связывания фосфатов.

Мотив Walker A наиболее известен своим присутствием в ATP- и GTP-связывающих белках, а также обнаружен во множестве белков с фосфорилированными субстратами. К ним относятся АТФ-синтаза (субъединицы α и β), миозин, трансдуцин, геликасы, киназы, Белки AAA, G-белки, RecA, протеинтирозинфосфатазы (см. ниже) и пиридоксальфосфат с использованием ферментов, таких как цистеинсинтаза.[6][7][8]

При гидролизе нуклеотидов петля существенно не изменяет белок. конформация, но остается связанным с оставшимися фосфатными группами. Было показано, что связывание А с мотивом Уокера вызывает структурные изменения в связанном нуклеотиде вдоль линии индуцированная модель соответствия из фермент привязка.[нужна цитата]

PTP (протеинтирозинфосфатазы), которые катализируют гидролиз неорганического фосфата из фосфотирозин остаток (обратная тирозинкиназа реакция) содержат мотив, который складывается в структуру, подобную P-петле, с аргинином вместо консервативного лизина. Консервативная последовательность этого мотива - C-x (5) -R- [ST], где C и R обозначают цистеин и аргинин остатки соответственно.[9]

Петля

А-петля (ароматный остаток, взаимодействующий с аденин кольцо АТФ) относится к консервативным ароматические аминокислоты, необходимый для связывания АТФ, обнаружен примерно в 25 аминокислотах выше мотива Уокера A в подмножестве белков P-петли.[10]

Мотив Walker B

Мотив Walker B это мотив в большинстве белков P-петли, расположенных далеко ниже A-мотива. Сообщалось, что консенсусная последовательность этого мотива представляет собой [RK] -x (3) -G-x (3) -LhhhD, где R, K, G, L и D обозначают аргинин, лизин, глицин, лейцин и аспарагиновая кислота остатков соответственно, x представляет собой любую из 20 стандартных аминокислот, а h означает гидрофобный аминокислота.[1] Этот мотив был изменен на hhhhDE, где E обозначает глутамат остаток.[2] В аспартат и глутамат также входят в состав МЕРТВЫЙ / DEAH мотивы, найденные в геликасы. Остаток аспартата координирует ионы магния, а глутамат необходим для Гидролиз АТФ.[2]Последовательность этого мотива значительно варьируется, единственными инвариантными особенностями являются отрицательно заряженный остаток, следующий за отрезком объемных гидрофобных аминокислот.[11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Уокер Дж. Э., Сарасте М., Рансуик М. Дж., Гей Нью-Джерси (1982). «Дистанционно связанные последовательности в альфа- и бета-субъединицах АТФ-синтазы, миозина, киназ и других ферментов, требующих АТФ, и общая складка связывания нуклеотидов». EMBO J. 1 (8): 945–51. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1982.tb01276.x. ЧВК 553140. PMID 6329717.
  2. ^ а б c Hanson PI, Whiteheart SW (июль 2005 г.). «ААА + белки: есть двигатель, будет работать». Nat. Преподобный Мол. Cell Biol. 6 (7): 519–29. Дои:10.1038 / nrm1684. PMID 16072036.
  3. ^ Бугреев, Д. В .; Мазин, А. В. (2004). «Са2 + активирует человеческий гомологичный рекомбинационный белок Rad51, модулируя его АТФазную активность». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 101: 9988–9993. Дои:10.1073 / pnas.0402105101. ЧВК 454202. PMID 15226506.
  4. ^ Watson, JD; Милнер-Уайт EJ (2002). «Новый сайт связывания анионов основной цепи в белках: гнездо. Конкретная комбинация значений phi, psi для последовательных остатков приводит к появлению сайтов связывания анионов, которые встречаются обычно и находятся в функционально важных областях». Журнал молекулярной биологии. 315: 171–182. Дои:10.1006 / jmbi.2001.5227. PMID 11779237.
  5. ^ Бьянки, А; Giorgi C; Ruzza P; Toniolo C; Милнер-Уайт EJ (2012). «Показано, что синтетический пептид, напоминающий белковое гнездо P-петли, связывает неорганический фосфат». Белки. 80: 1418–1424. Дои:10.1002 / prot.24038. PMID 22275093.
  6. ^ Страйер, Люберт; Берг, Джереми Марк; Тимочко, Джон Л. (2002). Биохимия. Сан-Франциско: W.H. Фримен. ISBN 0-7167-4684-0.
  7. ^ Рамакришнан, К; Дани, VS; Рамасарма, Т. (октябрь 2002 г.). «Конформационный анализ мотива А Уокера [GXXXXGKT (S)] в нуклеотид-связывающих и других белках». Белковая инженерия. 15 (10): 783–798. Дои:10.1093 / белок / 15.10.783. PMID 12468712. Получено 16 октября 2013.
  8. ^ Сарасте М., Сиббальд П.Р., Виттинггофер А (ноябрь 1990 г.). «Р-петля - общий мотив в АТФ- и ГТФ-связывающих белках». Trends Biochem. Наука. 15 (11): 430–4. Дои:10.1016 / 0968-0004 (90) 90281-ф. PMID 2126155.
  9. ^ Чжан М., Штауффахер CV, Лин Д., Ван Эттен Р.Л. (август 1998 г.). «Кристаллическая структура низкомолекулярной фосфотирозилфосфатазы человека. Влияние на субстратную специфичность». J. Biol. Chem. 273 (34): 21714–20. Дои:10.1074 / jbc.273.34.21714. PMID 9705307.
  10. ^ Амбудкар С.В., Ким И.В., Ся Д., Sauna ZE (февраль 2006 г.). «A-петля, новый консервативный субдомен ароматической кислоты перед мотивом Walker A в транспортерах ABC, имеет решающее значение для связывания АТФ». FEBS Lett. 580 (4): 1049–55. Дои:10.1016 / j.febslet.2005.12.051. PMID 16412422.
  11. ^ Кунин Е.В. (июнь 1993 г.). «Общий набор консервативных мотивов в огромном разнообразии предполагаемых зависимых от нуклеиновых кислот АТФаз, включая белки MCM, участвующие в инициации репликации эукариотической ДНК». Нуклеиновые кислоты Res. 21 (11): 2541–7. Дои:10.1093 / nar / 21.11.2541. ЧВК 309579. PMID 8332451.

внешняя ссылка