EF-Ts ( factor de alargamiento termoestable ) es uno de los factores de alargamiento procariotas . Se encuentra en la mitocondria humana como TSFM . Es similar al EF-1B eucariota .
EF-Ts, bacteriano | |
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Identificadores | |
Símbolo | EF-Ts / EF-1B |
InterPro | IPR001816 |
Dominio de dimerización EF-Ts | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | EF_TS | |||||||
Pfam | PF00889 | |||||||
InterPro | IPR014039 | |||||||
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EF-Ts sirve como factor de intercambio de nucleótidos de guanina para EF-Tu (factor de alargamiento termoinestable), catalizando la liberación de difosfato de guanosina de EF-Tu. Esto permite que EF-Tu se una a una nueva molécula de trifosfato de guanosina , libere EF-Ts y luego catalice otra adición de ARNt de aminoacilo . [1]
Estructura
La proteína Qβ-Replicasa es una proteína tetramérica, lo que significa que contiene cuatro subunidades. Estas subunidades son los dos factores de elongación, EF-Tu y EF-Ts, la subunidad de la proteína ribosómica S1 y la subunidad β de la ARN polimerasa dependiente de ARN. Los dos factores de elongación forman una estructura heterodímera conocida como complejo del factor de elongación, que es necesario para la actividad de polimerización de la subunidad β de RDRP. [2] Sus componentes estructurales secundarios consisten en hélices α, láminas β y barriles β.
EF-Ts comprende la mayor parte de la porción superior de la proteína, mientras que EF-Tu constituye la mitad inferior donde se ven los barriles beta. Se considera que la conformación está abierta, cuando ningún nucleótido de guanina está unido al sitio activo en EF-Tu. La cadena EF-Ts contiene cuatro dominios importantes, el dominio C-terminal, el dominio N-terminal, el dominio de dimerización y el dominio central, todos los cuales desempeñan un papel específico en la estructura y funcionalidad de la proteína. El dominio de dimerización contiene cuatro hélices α antiparalelas que es la principal fuente de contacto entre EF-Tu y EF-Ts para formar la estructura del dímero [3].
Dominios
El dominio N-terminal abarca desde las residencias 1-54 (n1-n54), el dominio central es de n55-n179, el dominio de dimerización es de n180-n228 y, por último, el dominio C-terminal es de n264-n282. el dominio central contiene dos subdominios, C y N, que interactúan con los dominios 3 y 1 de EF-Tu respectivamente. [4]
Vía del proceso de alargamiento
EF-Ts funciona como factor de intercambio de nucleótidos de guanina, cataliza la reacción de EF-Tu * GDP (forma inactiva) a EF-Tu * GTP (activo). EF-Tu (activo) luego entrega el aminoacil-tRNA al ribosoma. Por lo tanto, el papel principal de EF-Ts es reciclar EF-Tu a su estado activo para completar otro ciclo de elongación.
La mayor parte de esta vía se realiza a través de cambios conformacionales del dominio 1 de EF-Tu que contiene el sitio activo y la manipulación de las regiones del interruptor 1 y 2 por el ribosoma y el ARNt. Primero, en el dominio 1 de EF-Tu, el sitio de actividad de GTPasa está bloqueado por una serie de residuos hidrófobos que bloquean el residuo catalítico His 84 en la forma inactiva antes de la activación mediante EF-Ts. [5] Una vez que el tRNA se une a EF-Tu, se envía al ribosoma que hidroliza el GTP dejando EF-Tu con una afinidad más baja para unirse al tRNA. El ribosoma hace esto mediante la manipulación de la región del interruptor 1, después de la hidrólisis de GTP, la estructura secundaria cambia principalmente de hélices α a horquilla β. [6] EF-Tu luego se libera del ribosoma en el estado inactivo completando el ciclo hasta que se activa una vez más por EF-Ts.
La hélice D de EF-Tu debe interactuar con el dominio N-terminal de EF-Ts para el intercambio de nucleótidos de guanina. Un estudio reciente investigó la cinética de reacción del intercambio de nucleótidos de guanina mediante la mutación de ciertos residuos en la hélice D de EF-Tu para ver los residuos primarios involucrados en la vía. La mutación de Leu148 y Glu 152 disminuyó la velocidad a la que el dominio N-terminal de EF-Ts se une a la hélice D de manera significativa, concluyendo que estos dos residuos juegan un papel importante en la vía de reacción. [7]
Conservación de aminoácidos entre organismos.
Este artículo se centra en EF-Ts tal como existe en Qβ-bacteriófago, sin embargo, muchos organismos utilizan un proceso de elongación similar con proteínas que tienen casi la misma función que EF-Ts. EF-Ts pertenece al grupo de proteínas conocidas como factores de intercambio de nucleótidos de guanina y estas proteínas funcionan en muchas vías bioquímicas diferentes, también pertenece a la superfamilia tsf. La mayor parte de la conservación de aminoácidos observada entre otros organismos se encuentra en el dominio N-terminal donde EF-Ts se unen a EF-Tu y se produce el intercambio de nucleótidos de guanina. A continuación se muestra la alineación del importante dominio N-Terminal de EF-Ts tal como existe en otros organismos.
- E.Coli: 8-LVKE L RERTGAGMMDCKK A LT-20
- LacBS: 8-LVAE L RKRTEVSITKARE A LS-20
- Bos Taurus: 8-LLMK L RRKTGYSFINCKK A LE-20
- Drosophila: 8-ALAA L RKKTGYTFANCKK A LE-20
Los aminoácidos conservados en los cuatro son Leu12 y Arg18 (las letras se ven en negrita arriba), se puede concluir que estos dos residuos juegan un papel importante en el intercambio de nucleótidos de guanina ya que son los dos únicos completamente conservados. En eucariotas, EF-1 realiza la misma función, y el mecanismo para el intercambio de nucleótidos de guanina es casi idéntico, como EF-Ts, pero es estructuralmente diferente. [3]
Ver también
- Factores de elongación procariota
- EF-Tu (factor de alargamiento termo inestable)
- EF-G (factor de alargamiento G)
- EF-P (factor de alargamiento P)
- Traducción de proteínas
- GTPasa
Referencias
- ^ Kawashima T, Berthet-Colominas C, Wulff M, Cusack S, Leberman R (febrero de 1996). "La estructura del complejo Escherichia coli EF-Tu.EF-Ts a una resolución de 2,5 A". Naturaleza . 379 (6565): 511–8. doi : 10.1038 / 379511a0 . PMID 8596629 .
- ^ Tomita K (septiembre de 2014). "Estructuras y funciones de la Qβ replicasa: factores de traducción más allá de la síntesis de proteínas" . Revista Internacional de Ciencias Moleculares . 15 (9): 15552–70. doi : 10.3390 / ijms150915552 . PMC 4200798 . PMID 25184952 .
- ^ a b Parker J. (2001). "Factores de alargamiento; traducción". Enciclopedia de Genética . págs. 610–611.
- ^ Spremulli LL, Coursey A, Navratil T, Hunter SE (2004). "Factores de iniciación y alargamiento en la biosíntesis de proteínas mitocondriales de mamíferos". Avances en investigación de ácidos nucleicos y biología molecular . 77 : 211–61. doi : 10.1016 / S0079-6603 (04) 77006-3 . ISBN 9780125400770. PMID 15196894 .
- ^ Schmeing TM, Voorhees RM, Kelley AC, Gao YG, Murphy FV, Weir JR, Ramakrishnan V (octubre de 2009). "La estructura cristalina del ribosoma unido a EF-Tu y aminoacil-tRNA" . Ciencia . 326 (5953): 688–694. Código Bibliográfico : 2009Sci ... 326..688S . doi : 10.1126 / science.1179700 . PMC 3763470 . PMID 19833920 .
- ^ Schuette JC, Murphy FV, Kelley AC, Weir JR, Giesebrecht J, Connell SR, et al. (Marzo de 2009). "Activación de GTPasa del factor de elongación EF-Tu por el ribosoma durante la decodificación" . El diario EMBO . 28 (6): 755–65. doi : 10.1038 / emboj.2009.26 . PMC 2666022 . PMID 19229291 .
- ^ Wieden HJ, Gromadski K, Rodnin D, Rodnina MV (febrero de 2002). "Mecanismo de intercambio de nucleótidos catalizado por factor de elongación (EF) -Ts en EF-Tu. Contribución de contactos en la base de guanina" . La revista de química biológica . 277 (8): 6032–6. doi : 10.1074 / jbc.M110888200 . PMID 11744709 .