Proteína ribonucleasa bacteriana
La barnasa (una palabra compuesta por "BActerial" y "RiboNucleASE") es una proteína bacteriana que consta de 110 aminoácidos y tiene actividad ribonucleasa . Es sintetizada y secretada por la bacteria Bacillus amyloliquefaciens , pero es letal para la célula cuando se expresa sin su inhibidor barstar . El inhibidor se une al sitio activo de la ribonucleasa y lo ocluye, impidiendo que la barnasa dañe el ARN de la célula después de que se haya sintetizado pero antes de que se haya secretado. El complejo barnasa/barstar se destaca por su unión proteína-proteína extraordinariamente estrecha , con una tasa de activación de 10 8 s −1 M −1 .
Estudios de plegamiento de proteínas
La barnasa no tiene enlaces disulfuro , ni requiere cationes divalentes o componentes no peptídicos para plegarse. Esta simplicidad, en combinación con su transición de plegamiento reversible, significa que la barnasa ha sido ampliamente estudiada para comprender cómo se pliegan las proteínas. [2] [3] [4] El plegamiento de la barnasa ha sido ampliamente estudiado en el laboratorio de Alan Fersht , quien lo utilizó como caso de prueba en el desarrollo de un método para caracterizar los estados de transición de plegamiento de proteínas conocido como análisis del valor phi .
Sitio activo y mecanismo catalítico
La barnasa cataliza la hidrólisis en los sitios GpN de los diribonucleótidos. La escisión se produce en dos pasos utilizando un mecanismo general ácido-base : se forma un intermediario cíclico durante el primer paso de transesterificación , que luego se hidroliza para liberar el ARN escindido . Los dos residuos más importantes involucrados en la catálisis son Glu73 e His102, que son esenciales para la actividad enzimática. Glu73 es la base general, mientras que His102 es el ácido general. Aunque no está directamente involucrado en la catálisis ácido-base, Lys27 también es fundamental para la actividad; se ha implicado en la unión del sustrato en estado de transición. [5]
Véase también
Referencias
- ^ PDB : 1BRS ; Buckle AM, Schreiber G, Fersht AR (agosto de 1994). "Reconocimiento proteína-proteína: análisis estructural cristalino de un complejo barnasa-barstar con una resolución de 2,0 A". Bioquímica . 33 (30): 8878–8889. doi :10.1021/bi00196a004. PMID 8043575.
- ^ Serrano L, Kellis JT, Cann P, Matouschek A, Fersht AR (abril de 1992). "El plegamiento de una enzima. II. Subestructura de la barnasa y la contribución de diferentes interacciones a la estabilidad de la proteína". Journal of Molecular Biology . 224 (3): 783–804. doi :10.1016/0022-2836(92)90562-X. PMID 1569557.
- ^ Serrano L, Matouschek A, Fersht AR (abril de 1992). "El plegamiento de una enzima. III. Estructura del estado de transición para el desplegamiento de la barnasa analizada mediante un procedimiento de ingeniería de proteínas". Journal of Molecular Biology . 224 (3): 805–818. doi :10.1016/0022-2836(92)90563-Y. PMID 1569558.
- ^ Matouschek A, Serrano L, Fersht AR (abril de 1992). "El plegamiento de una enzima. IV. Estructura de un intermediario en el replegamiento de la barnasa analizada mediante un procedimiento de ingeniería de proteínas". Journal of Molecular Biology . 224 (3): 819–835. doi :10.1016/0022-2836(92)90564-Z. PMID 1569559.
- ^ Mossakowska DE, Nyberg K, Fersht AR (mayo de 1989). "Caracterización cinética de la ribonucleasa recombinante de Bacillus amyloliquefaciens (barnasa) e investigación de residuos clave en la catálisis mediante mutagénesis dirigida al sitio". Bioquímica . 28 (9): 3843–3850. doi :10.1021/bi00435a033. PMID 2665810.
Lectura adicional
- Arcus VL, Vuilleumier S, Freund SM, Bycroft M, Fersht AR (septiembre de 1994). "Hacia la resolución de la vía de plegamiento de la barnasa: las asignaciones completas de RMN de 13C, 15N y 1H de la cadena principal de su estado desnaturalizado por pH". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 91 (20): 9412–9416. Bibcode :1994PNAS...91.9412A. doi : 10.1073/pnas.91.20.9412 . PMC 44822 . PMID 7937780.
- Arcus VL, Vuilleumier S, Freund SM, Bycroft M, Fersht AR (noviembre de 1995). "Una comparación de los estados desnaturalizados por pH, urea y temperatura de la barnasa mediante RMN heteronuclear: implicaciones para la iniciación del plegamiento de proteínas". Journal of Molecular Biology . 254 (2): 305–321. doi :10.1006/jmbi.1995.0618. PMID 7490750.
- Oliveberg M, Arcus VL, Fersht AR (julio de 1995). "Valores de pKA de los grupos carboxilo en los estados nativo y desnaturalizado de la barnasa: los valores de pKA del estado desnaturalizado son en promedio 0,4 unidades inferiores a los de los compuestos modelo". Biochemistry . 34 (29): 9424–9433. doi :10.1021/bi00029a018. PMID 7626612.
Enlaces externos
