Una repetición rica en leucina ( LRR ) es un motivo estructural proteico que forma un pliegue en herradura α/β . [1] [2] Se compone de tramos repetidos de 20 a 30 aminoácidos que son inusualmente ricos en el aminoácido hidrofóbico leucina . Estas repeticiones en tándem comúnmente se pliegan para formar un dominio de proteína solenoide , denominado dominio de repetición rico en leucina . Normalmente, cada unidad repetitiva tiene una estructura de hebra beta , giro y hélice alfa , y el dominio ensamblado , compuesto de muchas de esas repeticiones, tiene forma de herradura con una lámina beta paralela interior y una serie exterior de hélices. Una cara de la lámina beta y un lado de la matriz de hélice están expuestos al disolvente y, por lo tanto, están dominados por residuos hidrófilos . La región entre las hélices y las láminas es el núcleo hidrofóbico de la proteína y está estrechamente empaquetada estéricamente con residuos de leucina.
Las repeticiones ricas en leucina participan con frecuencia en la formación de interacciones proteína-proteína . [3] [4]
Se han identificado motivos repetidos ricos en leucina en una gran cantidad de proteínas funcionalmente no relacionadas. [5] El ejemplo más conocido es el inhibidor de la ribonucleasa , pero otras proteínas como la tropomodulina , reguladora de la tropomiosina , y el receptor tipo peaje, también comparten el motivo. De hecho, el receptor tipo peaje posee 10 motivos LRR sucesivos que sirven para unirse a patrones moleculares asociados a patógenos y peligros.
Aunque la proteína LRR canónica contiene aproximadamente una hélice por cada cadena beta, las variantes que forman pliegues de superhélice beta-alfa a veces tienen bucles largos en lugar de hélices que unen cadenas beta sucesivas.
Un dominio variante repetido rico en leucina (LRV) tiene un nuevo motivo estructural repetitivo que consiste en hélices alfa y 3 hélices 10 alternas dispuestas en una superhélice derecha, con ausencia de láminas beta presentes en otras repeticiones ricas en leucina. [6]
Las repeticiones ricas en leucina suelen estar flanqueadas por dominios ricos en cisteína N-terminal y C-terminal , pero no siempre como es el caso con C5orf36.
También coexisten con dominios adyacentes LRR. Se trata de dominios pequeños, todos de cadena beta , que se han descrito estructuralmente para la proteína Internalina (InlA) y las proteínas relacionadas InlB, InlE, InlH de la bacteria patógena Listeria monocytogenes . Su función parece ser principalmente estructural: están fusionados al extremo C-terminal de repeticiones ricas en leucina, estabilizando significativamente el LRR y formando una entidad rígida común con el LRR. Ellos mismos no participan en las interacciones proteína-proteína, pero ayudan a presentar el dominio LRR adyacente para este propósito. Estos dominios pertenecen a la familia de dominios similares a Ig porque constan de dos láminas beta intercaladas que siguen la conectividad clásica de los dominios Ig. Sin embargo, las hebras beta en una de las láminas son mucho más pequeñas que en la mayoría de los dominios tipo Ig estándar, lo que la convierte en un valor atípico. [7] [8] [9]
Se encuentra un grupo de hierro y azufre en el extremo N de algunas proteínas que contienen el dominio variante repetido rico en leucina (LRV). Estas proteínas tienen una estructura de dos dominios, compuesta por un pequeño dominio N-terminal que contiene un grupo de cuatro residuos de cisteína que alberga el grupo 4Fe:4S , y un dominio C-terminal más grande que contiene las repeticiones de LRV. [6] Los estudios bioquímicos revelaron que el grupo 4Fe:4S es sensible al oxígeno , pero no parece tener actividad redox reversible .