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Repetición de tetratricopéptido

La repetición tetratricopeptídica ( TPR ) es un motivo estructural . Consiste en una repetición en tándem degenerada de 34 aminoácidos identificada en una amplia variedad de proteínas . Se encuentra en matrices en tándem de 3 a 16 motivos, [1] que forman andamiajes para mediar las interacciones proteína-proteína y, a menudo, el ensamblaje de complejos multiproteicos. Estas repeticiones de pares de hélices alfa generalmente se pliegan para producir un dominio solenoide lineal único llamado dominio TPR . Las proteínas con dichos dominios incluyen las subunidades del complejo promotor de anafase (APC) cdc16 , cdc23 y cdc27 , la subunidad p67-phox de la NADPH oxidasa , las inmunofilinas de unión a hsp90 , los factores de transcripción , la proteína quinasa R (PKR), el principal receptor para la importación de proteínas de la matriz peroxisomal PEX5 , la proteína arginina metiltransferasa 9 (PRMT9) y las proteínas de importación mitocondrial.

Representación de la repetición de TPR. Imagen generada con King Software. PDB ID: 1NA0.

Estructura

La estructura de la proteína PP5 fue la primera estructura que se determinó. La estructura resuelta mediante cristalografía de rayos X por Das y colegas mostró que el motivo de la secuencia TPR estaba compuesto por un par de hélices alfa antiparalelas. [2] La estructura PP5 contenía 3 repeticiones TPR en tándem que mostraban que las repeticiones TPR secuenciales formaban una estructura de solenoide alfa-helicoidal .

Una estructura típica de TPR se caracteriza por interacciones entre las hélices A y B del primer motivo y la hélice A' del siguiente TPR. Aunque la naturaleza de dichas interacciones puede variar, las dos primeras hélices del motivo TPR suelen tener un ángulo de empaquetamiento de ~24 grados dentro de un único motivo. Las repeticiones de más de tres motivos TPR generan una superhélice dextrógira caracterizada por una cara cóncava y una convexa, de las cuales la cara cóncava suele estar implicada en la unión del ligando. [1] [3]

Esta imagen muestra los residuos característicos que se encuentran comúnmente en los motivos TPR. La imagen se renderizó utilizando el software KING a partir del PDB 1NA3.

En términos de secuencia, un TPR posee una mezcla de residuos hidrofóbicos pequeños y grandes; sin embargo, ninguna posición es completamente invariable. Sin embargo, hay ciertos residuos que generalmente se conservan, incluidos el triptófano 4, la leucina 7, la glicina 8, la tirosina 11, la alanina 20, la fenilalanina 24, la alanina 27 y la prolina 32. Entre esos 8, la alanina en las posiciones 8, 20 y 27 tiende a estar más conservada. Las otras posiciones tienen una preferencia más fuerte por aminoácidos pequeños, grandes o aromáticos en lugar de un residuo específico. Entre hélices, la conservación de residuos juega un papel más estructural con residuos que rompen la hélice presentes. Entre TPR adyacentes, los residuos tienen roles con implicaciones tanto estructurales como funcionales. [1]

Péptidos que contienen TPR

Brincar

La proteína adaptadora Hop media la asociación de las chaperonas moleculares Hsp70 y Hsp90. Contiene tres repeticiones 3-TPR, cada una con su propia especificidad de unión a péptidos. Se sabe que su dominio TPR1 reconoce el extremo C-terminal de Hsp70, mientras que el TPR2 se une al extremo C-terminal de Hsp90. Ambas secuencias C-terminales terminan con un motivo EEVD y la naturaleza de la interacción es tanto electrostática como hidrofóbica. [1] [4]

PEX5

La proteína PEX5 es un receptor para PTS1 (tripéptido de señal de orientación peroxisomal que dirige proteínas hacia los peroxisomas). Interactúa con la señal a través de motivos TPR. La mayoría de sus contactos con el tripéptido C-terminal PTS1 se encuentran en la cara cóncava de los TPR 1, 2 y 3. [5]

Factor citosólico 2 de los neutrófilos

El factor citosólico 2 de los neutrófilos es esencial para el complejo NADPH oxidasa, que a su vez produce superóxidos en respuesta a una infección microbiana. La unión de la GTPasa Rac es un paso clave en el ensamblaje del complejo y los TPR en la unidad phox median el ensamblaje del complejo multiproteico al actuar como un andamiaje de unión. [6]

Ejemplos

Los genes humanos que codifican proteínas que contienen este motivo incluyen:

Referencias

  1. ^ abcd Blatch GL, Lässle M (noviembre de 1999). "La repetición tetratricopeptídica: un motivo estructural que media las interacciones proteína-proteína". BioEssays . 21 (11): 932–9. doi :10.1002/(SICI)1521-1878(199911)21:11<932::AID-BIES5>3.0.CO;2-N. PMID  10517866.
  2. ^ Das AK, Cohen PW, Barford D (marzo de 1998). "La estructura de las repeticiones tetratricopeptídicas de la proteína fosfatasa 5: implicaciones para las interacciones proteína-proteína mediadas por TPR". The EMBO Journal . 17 (5): 1192–9. doi :10.1093/emboj/17.5.1192. PMC 1170467 . PMID  9482716. 
  3. ^ Wilson CG, Kajander T, Regan L (enero de 2005). "La estructura cristalina de NlpI. Una proteína tetratricopeptídica repetida procariota con un pliegue globular". The FEBS Journal . 272 ​​(1): 166–79. doi : 10.1111/j.1432-1033.2004.04397.x . PMID  15634341.
  4. ^ Scheufler C, Brinker A, Bourenkov G, Pegoraro S, Moroder L, Bartunik H, Hartl FU, Moarefi I (abril de 2000). "Estructura de los complejos de dominio TPR-péptido: elementos críticos en el ensamblaje de la máquina multichaperona Hsp70-Hsp90". Cell . 101 (2): 199–210. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80830-2 . PMID  10786835. S2CID  18200460.
  5. ^ Gatto GJ, Geisbrecht BV, Gould SJ, Berg JM (diciembre de 2000). "Reconocimiento de la señal 1 dirigida a peroxisomas por los dominios TPR de PEX5 humano". Nature Structural Biology . 7 (12): 1091–5. doi :10.1038/81930. PMID  11101887. S2CID  35168630.
  6. ^ Lapouge K, Smith SJ, Walker PA, Gamblin SJ, Smerdon SJ, Rittinger K (octubre de 2000). "Estructura del dominio TPR de p67phox en complejo con Rac.GTP". Molecular Cell . 6 (4): 899–907. doi : 10.1016/S1097-2765(05)00091-2 . PMID  11090627.

Lectura adicional

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