Los factores de ribosilación de ADP ( ARF ) son miembros de la familia ARF de proteínas de unión a GTP de la superfamilia Ras . Las proteínas de la familia ARF son ubicuas en las células eucariotas y se han identificado seis miembros de la familia altamente conservados en células de mamíferos. Aunque los ARF son solubles, generalmente se asocian con membranas debido a la miristoilación del extremo N. Funcionan como reguladores del tráfico vesicular y de la remodelación de actina .
Las pequeñas proteínas de unión a GTP del factor de ribosilación de ADP (Arf) son importantes reguladores de la biogénesis de vesículas en el tráfico intracelular. [1] Son los miembros fundadores de una familia en crecimiento que incluye proteínas Arl (similares a Arf), Arp (proteínas relacionadas con Arf) y las proteínas Sar (asociadas a la secreción y relacionadas con Ras) remotamente relacionadas. Las proteínas Arf alternan entre formas inactivas unidas a GDP y activas unidas a GTP que se unen selectivamente a efectores. El cambio estructural clásico de GDP/GTP se caracteriza por cambios conformacionales en las denominadas regiones de cambio 1 y 2, que se unen estrechamente al gamma-fosfato de GTP pero poco o nada al nucleótido GDP. Los estudios estructurales de Arf1 y Arf6 han revelado que, aunque estas proteínas presentan los cambios conformacionales de los interruptores 1 y 2, se diferencian de otras proteínas pequeñas de unión a GTP en que utilizan un interruptor único y adicional para propagar información estructural de un lado de la proteína a otro. el otro.
Los ciclos estructurales GDP/GTP de Arf1 y Arf6 humanos presentan un cambio conformacional único que afecta las hebras beta2beta3 que conectan el interruptor 1 y el interruptor 2 (interconmutador) y también el extremo N helicoidal anfipático. En Arf1 y Arf6 unidos a GDP, el interswitch se retrae y forma un bolsillo al que se une la hélice N-terminal, sirviendo este último como un cerrojo molecular para mantener la conformación inactiva. En la forma de estas proteínas unidas a GTP, el interconmutador sufre un cambio de registro de dos residuos que eleva el interruptor 1 y el interruptor 2, restaurando una conformación activa que puede unirse a GTP. En esta conformación, el interswitch se proyecta fuera de la proteína y extruye el cerrojo N-terminal ocluyendo su bolsillo de unión.
Los ARF se asocian regularmente con dos tipos de proteínas, las involucradas en catalizar el intercambio GTP/PIB y las que cumplen otras funciones. Los ARF actúan como una subunidad reguladora que controla el ensamblaje de la cubierta en la proteína de cubierta I ( COPI ) y las vesículas recubiertas de clatrina . [ cita necesaria ]
ARF se une a dos formas del nucleótido de guanosina, trifosfato de guanosina (GTP) y difosfato de guanosina (GDP). La forma de la molécula de ARF depende de la forma a la que está unida, lo que le permite tener una capacidad reguladora. ARF requiere la ayuda de otras proteínas para cambiar entre la unión a GTP y GDP. Las proteínas activadoras de GTPasa (GAP) obligan a ARF a hidrolizar el GTP unido a GDP, y los factores de intercambio de nucleótidos de guanina obligan a ARF a adoptar una nueva molécula de GTP en lugar de un GDP unido.
Otras proteínas interactúan con ARF, dependiendo de si está unida o no a GTP o GDP. La forma activa, ARF*GTP, se une a las proteínas y adaptadores de la cubierta de las vesículas, incluida la proteína de la cubierta I (COPI) y varios fosfolípidos. Solo se sabe que la forma inactiva se une a una clase de proteínas transmembrana. Los diferentes tipos de ARF se unen específicamente a diferentes tipos de proteínas efectoras.
Actualmente existen 6 proteínas ARF de mamíferos conocidas, que se dividen en tres clases de ARF:
Las ARF son pequeñas proteínas de aproximadamente 20 kD de tamaño. Contienen dos regiones de cambio, que cambian sus posiciones relativas entre ciclos de vinculación PIB/GTP. Los ARF frecuentemente están miristoilados en su región N-terminal, lo que contribuye a su asociación con la membrana.
Los genes humanos que codifican proteínas que contienen este dominio incluyen: