En biología molecular, el dominio de unión de ATP de los transportadores ABC es un dominio soluble en agua de los transportadores ABC transmembrana .
Los transportadores ABC pertenecen a la superfamilia de los casetes de unión a ATP , que utilizan la hidrólisis del ATP para translocar una variedad de compuestos a través de las membranas biológicas . Los transportadores ABC están constituidos mínimamente por dos regiones conservadas: un casete de unión a ATP (ABC) altamente conservado y un dominio transmembrana (TMD) menos conservado. Estas regiones se pueden encontrar en la misma proteína o en dos diferentes. La mayoría de los transportadores ABC funcionan como un dímero y, por lo tanto, están constituidos por cuatro dominios, dos módulos ABC y dos TMD.
Los transportadores ABC participan en la exportación o importación de una amplia variedad de sustratos , desde pequeños iones hasta macromoléculas. La función principal de los sistemas de importación ABC es proporcionar nutrientes esenciales a las bacterias. Se encuentran solo en procariotas y sus cuatro dominios constitutivos suelen estar codificados por polipéptidos independientes (dos proteínas ABC y dos proteínas TMD). Los importadores procariotas requieren proteínas de unión extracitoplasmáticas adicionales (una o más por sistema) para funcionar. Por el contrario, los sistemas de exportación participan en la extrusión de sustancias nocivas, la exportación de toxinas extracelulares y la orientación de los componentes de la membrana. Se encuentran en todos los organismos vivos y, en general, el TMD está fusionado al módulo ABC en una variedad de combinaciones. Algunos exportadores eucariotas codifican los cuatro dominios en la misma cadena polipeptídica.
Se sabe que el módulo ABC (aproximadamente doscientos residuos de aminoácidos) se une e hidroliza ATP, acoplando así el transporte a la hidrólisis de ATP en un gran número de procesos biológicos. El casete está duplicado en varias subfamilias. Su secuencia primaria está altamente conservada, mostrando un bucle de unión de fosfato típico: Walker A , y un sitio de unión de magnesio: Walker B. Además de estas dos regiones, otros tres motivos conservados están presentes en el casete ABC: la región de conmutación que contiene un bucle de histidina, postulado para polarizar la molécula de agua atacante para la hidrólisis, el motivo conservado de firma (LSGGQ) específico del transportador ABC, y el motivo Q (entre Walker A y la firma), que interactúa con el fosfato gamma a través de un enlace de agua. Walker A, Walker B, el bucle Q y la región de conmutación forman el sitio de unión de nucleótidos.
La estructura 3D de un módulo ABC monomérico adopta una forma de L rechoncha con dos brazos distintos. [1] [2] ArmI (principalmente la cadena beta) contiene Walker A y Walker B. Los residuos importantes para la hidrólisis y/o unión de ATP se encuentran en el bucle P. El bolsillo de unión de ATP se encuentra en el extremo de armI. El armII perpendicular contiene principalmente el subdominio helicoidal alfa con el motivo característico. Solo parece ser necesario para la integridad estructural del módulo ABC. ArmII está en contacto directo con el TMD. La bisagra entre armI y armII contiene tanto el bucle de histidina como el bucle Q, haciendo contacto con el fosfato gamma de la molécula de ATP. La hidrólisis de ATP conduce a un cambio conformacional que podría facilitar la liberación de ADP. En el dímero, los dos casetes ABC entran en contacto entre sí a través de interacciones hidrofóbicas en la lámina beta antiparalela de armI mediante un eje doble.
ABCA1 ; ABCA10 ; ABCA12 ; ABCA13 ; ABCA2 ; ABCA3 ; ABCA4 ; ABCA5 ; ABCA6 ; ABCA7 ; ABCA8 ; ABCA9 ; ABCB1 ; ABCB10 ; ABCB11 ; ABCB4 ; ABCB5 ; ABCB6 ; ABCB7 ; ABCB8 ; ABCB9 ; ABCC1 ; ABCC10; ABCC11; ABCC12 ; ABCC2 ; ABCC3 ; ABCC4 ; ABCC5 ; ABCC6 ; ABCC8 ; ABCC9 ; ABCD1 ; ABCD2 ; ABCD3 ; ABCD4 ; ABCE1 ; ABCF1 ; ABCF2 ; ABCF3; ABCG1 ; ABCG2 ; ABCG4 ; ABCG5 ; ABCG8 ; CFTR ; TAP1 ; TAP2 ; TAPL ;