EF-Ts ( factor de alargamiento termoestable ) es uno de los factores de alargamiento procarióticos . Se encuentra en las mitocondrias humanas como TSFM . Es similar al eucariota EF-1B .
Los EF-T sirven como factor de intercambio de nucleótidos de guanina para EF-Tu (factor de elongación termo inestable), catalizando la liberación de difosfato de guanosina de EF-Tu. Esto permite que EF-Tu se una a una nueva molécula de trifosfato de guanosina , libere EF-T y luego catalice otra adición de aminoacil tRNA . [1]
La proteína Qβ-Replicasa es una proteína tetramérica, lo que significa que contiene cuatro subunidades. Estas subunidades son los dos factores de elongación, EF-Tu y EF-T, la subunidad S1 de la proteína ribosómica y la subunidad β de la ARN polimerasa dependiente de ARN. Los dos factores de elongación forman una estructura heterodímera conocida como complejo del factor de elongación, que es necesaria para la actividad de polimerización de la subunidad β del RDRP. [2] Sus componentes estructurales secundarios consisten en hélices α, láminas β y barriles β.
Los EF-T comprenden la mayor parte de la porción superior de la proteína, mientras que los EF-Tu constituyen la mitad inferior donde se ven los barriles beta. La conformación se considera abierta cuando ningún nucleótido de guanina está unido al sitio activo en EF-Tu. La cadena EF-Ts contiene cuatro dominios importantes, el dominio C-terminal, el dominio N-terminal, el dominio de dimerización y el dominio central, todos los cuales desempeñan un papel específico en la estructura y funcionalidad de la proteína. El dominio de dimerización contiene cuatro hélices α antiparalelas que son la principal fuente de contacto entre EF-Tu y EF-T para formar la estructura del dímero [3]
El dominio N-terminal se extiende desde los residuos 1-54 (n1-n54), el dominio central es de n55-n179, el dominio de dimerización es de n180-n228 y, por último, el dominio C-terminal es de n264-n282. El dominio central contiene dos subdominios, C y N, que interactúan con los dominios 3 y 1 de EF-Tu respectivamente. [4]
EF-Ts funciona como factor de intercambio de nucleótidos de guanina, cataliza la reacción de EF-Tu*GDP (forma inactiva) a EF-Tu*GTP (activo). Luego, EF-Tu (activo) entrega el aminoacil-ARNt al ribosoma. Por lo tanto, la función principal de EF-T es reciclar EF-Tu a su estado activo para completar otro ciclo de elongación.
La mayor parte de esta vía se realiza a través de cambios conformacionales del dominio 1 de EF-Tu que contiene el sitio activo y la manipulación de las regiones de cambio 1 y 2 por parte del ribosoma y el ARNt. Primero, en el dominio 1 de EF-Tu, el sitio de actividad GTPasa está bloqueado por una serie de residuos hidrófobos que bloquean el residuo catalítico His 84 en la forma inactiva antes de la activación mediante EF-T. [5] Una vez que el ARNt se une a EF-Tu, se entrega al ribosoma, que hidroliza el GTP, dejando a EF-Tu con una menor afinidad para unirse al ARNt. El ribosoma hace esto mediante la manipulación de la región del interruptor 1; después de la hidrólisis del GTP, la estructura secundaria cambia principalmente de hélices α a horquilla β . [6] Luego, EF-Tu se libera del ribosoma en estado inactivo, completando el ciclo hasta que los EF-T lo activan nuevamente.
La hélice D de EF-Tu debe interactuar con el dominio N-terminal de EF-T para el intercambio de nucleótidos de guanina. Un estudio reciente investigó la cinética de reacción del intercambio de nucleótidos de guanina mediante la mutación de ciertos residuos en la hélice D de EF-Tu para ver los residuos primarios involucrados en la vía. La mutación de Leu148 y Glu 152 disminuyó significativamente la velocidad a la que el dominio N-terminal de EF-T se une a Helix D, concluyendo que estos dos residuos juegan un papel importante en la vía de reacción. [7]
Este artículo se centra en los EF-T tal como existen en el bacteriófago Qβ; sin embargo, muchos organismos utilizan un proceso de elongación similar con proteínas que tienen casi la misma función que las EF-T. Las EF-T pertenecen tanto al grupo de proteínas conocidas como factores de intercambio de nucleótidos de guanina, que se encuentran en muchas vías bioquímicas diferentes, como a la superfamilia tsf. La mayor parte de la conservación de aminoácidos observada entre otros organismos se encuentra en el dominio N-terminal donde los EF-T se unen a EF-Tu y se produce el intercambio de nucleótidos de guanina. A continuación se muestra la alineación del importante dominio N-Terminal de los EF-T tal como existe en otros organismos.
E. coli: 8-LVKE L RERTGAGMMDCKK A LT-20 P0A6P1 LacBS: 8-LVAE L RKRTEVSITKARE A LS-20 B0CRK4 (hongo, mitocondria) Bos taurus: 8-LLMK L RRKTGYSFINCKK A LE-20 P43896 (mamífero, mitocondria) Drosophila : 8-ALAA L RKKTGYTFANCKK A LE-20 Q9VJC7 (insecto, mitocondria)conservación : **.:* : ..::**
Los aminoácidos conservados en los cuatro son Leu12 y Arg18 (las letras en negrita arriba). Se puede concluir que estos dos residuos juegan un papel importante en el intercambio de nucleótidos de guanina ya que son los dos únicos completamente conservados. En eucariotas, EF-1 realiza la misma función y el mecanismo de intercambio de nucleótidos de guanina es casi idéntico al de EF-T a pesar de las diferencias estructurales entre los dos factores de elongación. [3]