Una repetición rica en leucina ( LRR ) es un motivo estructural de proteína que forma un pliegue de herradura α/β . [1] [2] Está compuesta por tramos repetidos de 20 a 30 aminoácidos que son inusualmente ricos en el aminoácido hidrofóbico leucina . Estas repeticiones en tándem comúnmente se pliegan juntas para formar un dominio de proteína solenoide , denominado dominio de repetición rico en leucina . Típicamente, cada unidad de repetición tiene una estructura de hélice alfa de cadena beta - giro , y el dominio ensamblado , compuesto de muchas de estas repeticiones, tiene una forma de herradura con una lámina beta paralela interior y una matriz exterior de hélices. Una cara de la lámina beta y un lado de la matriz de hélices están expuestas al solvente y, por lo tanto, están dominadas por residuos hidrofílicos . La región entre las hélices y las láminas es el núcleo hidrofóbico de la proteína y está firmemente 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 el regulador de la tropomiosina, la tropomodulina , y el receptor tipo Toll también comparten el motivo. De hecho, el receptor tipo Toll posee 10 motivos LRR sucesivos que sirven para unir 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 de repetición rico en leucina (LRV) tiene un nuevo motivo estructural repetitivo que consiste en hélices alfa y 3 10 alternadas dispuestas en una superhélice dextrógira, con la ausencia de las 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 de C5orf36.
También coexisten con dominios adyacentes a 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: se fusionan al extremo C-terminal de repeticiones ricas en leucina, estabilizando significativamente el LRR y formando una entidad rígida común con el LRR. 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 , ya que consisten en dos láminas beta intercaladas que siguen la conectividad clásica de los dominios Ig. Sin embargo, las cadenas beta en una de las láminas son mucho más pequeñas que en la mayoría de los dominios similares a Ig estándar, lo que la convierte en algo atípico. [7] [8] [9]
En el extremo N de algunas proteínas que contienen el dominio de variante de repetición rico en leucina (LRV) se encuentra un grupo de azufre de hierro . 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 LRV. [6] Los estudios bioquímicos revelaron que el grupo 4Fe:4S es sensible al oxígeno , pero no parece tener actividad redox reversible .