Un motivo FFAT (FFAT es un acrónimo de dos fenilalaninas (FF) en un tracto ácido [nb 1] ) es un motivo de secuencia de proteínas de seis aminoácidos definidos más residuos vecinos que se une a proteínas de la familia de proteínas VAP . [1]
Definición inicial
El motivo FFAT clásico se definió sobre la base de encontrar la secuencia EFFDAxE en 16 proteínas citoplasmáticas eucariotas diferentes (donde E = glutamato, F = fenilalanina, D = aspartato, A = alanina, x = cualquier aminoácido, según la letra amino código de ácido (ver Tabla de abreviaturas estándar de aminoácidos y propiedades en aminoácidos ). En todos los casos, la secuencia central está rodeada por regiones ricas en ácidos D y E (por lo tanto cargados negativamente), y también en residuos que pueden adquirir valores negativos. cargo por fosforilación (S y T - serina y treonina). Este es el a CIDIC T ract del nombre FFAT, y se encuentra principalmente amino-terminal al motivo núcleo, pero también se extiende a la carboxi-terminal lado hasta cierto punto Además, esta región inmediata está casi completamente desprovista de residuos básicos (K y R - lisina y arginina).
El hallazgo de estas secuencias por sí solo implicó una relación funcional importante porque 13 de las 16 proteínas compartían la misma función general: son proteínas de transferencia de lípidos (LTP). Estos incluyen varios homólogos de la proteína de unión a oxiesterol ( OSBP , tanto en humanos como en la levadura de panadería , así como la proteína de transferencia de ceramida ( CERT ), anteriormente conocida como proteína de unión al antígeno de Goodpasture ( GPBP ) o proteína de unión alfa-3 de colágeno tipo IV ( COL4A3BP ) y Nir2 / RdgB . La importancia de esto se vio reforzada por el hallazgo vinculado en un estudio de proteómica publicado en Nature , donde las tres proteínas en la levadura de panadería con motivos FFAT (Osh1p / Swh1p, Osh2p y Opi1p) estaban en complejos de proteínas que contienen Scs2p, el homólogo de levadura de panadería de VAPA y VAPB . [2] También se habían informado complejos entre OSBP y VAPA . [3]
Esto llevó a una hipótesis simple de que VAP se une directamente a motivos FFAT, que fue probado por interacción bioquímica entre componentes purificados, [1] y luego fue confirmado por análisis estructural de complejos VAP-FFAT, tanto por cristalografía de rayos X [4] como por RMN . [5] El estudio de cristalografía indicó que las partes de FFAT que interactúan más fuertemente con VAP fueron F2 y A5, cada una de las cuales se unió en bolsillos altamente conservados en el principal dominio de proteína de esperma de VAP, que tiene un gran parche electropositivo cerca. El estudio de RMN indicó un proceso de "lanzamiento de moscas", por el cual una interacción electrostática no específica débil entre VAP y el tracto ácido precede a la interacción de alta afinidad más específica con EFFDAxE.
Importancia funcional para el tráfico de lípidos en los sitios de contacto con la membrana
Los seres humanos tenemos tres VAP : VAPA , VAPB y MOSPD2 . [6] Todos estos comparten un conservadas principal proteína de esperma de dominio en el citoplasma anclada al retículo endoplasmático de la membrana por un enlazador en gran parte no estructurada que conduce a un dominio transmembrana . MOSPD2, además, en su extremo amino tiene un dominio de transferencia de lípidos en la familia de dominios CRAL / TRIO . El principal homólogo de levadura es Scs2p, que tiene la misma arquitectura de dominio que VAPA y VAPB , y también es una proteína de membrana integral del retículo endoplásmico . [7]
Muchas de las proteínas con motivos FFAT no se conocían anteriormente por estar dirigidas al retículo endoplásmico , con la excepción de OSBP , [3] y PITPNM1 ( cuyo homólogo de mosca se llama RdgB ). [8] En cambio, eran conocidos por su localización en otros sitios, especialmente la red trans Golgi ( OSBP , Osh1p y CERT ) y la membrana plasmática (Osh2p, Osh3p). El descubrimiento de que estas proteínas también se dirigían al retículo endoplásmico condujo a un análisis mucho más detallado de su dirección y reveló que todas las proteínas de transferencia de lípidos que contienen FFAT están presentes tanto en el retículo endoplásmico como en su otra red de Golgi trans o membrana plasmática diana ) al mismo tiempo, lo que solo se puede lograr mediante su orientación a los sitios de contacto de la membrana . Este descubrimiento ha resultado ser aplicable a muchas otras proteínas de transferencia de lípidos , incluso a aquellas que no contienen motivos FFAT. Esto sugiere fuertemente que el tráfico de lípidos intracelulares tiene lugar a través de los sitios de contacto de la membrana .
Mayor definición y motivos similares a FFAT
Al comienzo de la definición original altamente restringida (EFFDAxE), ya era evidente que otros aminoácidos podrían sustituir en ciertas posiciones en los motivos FFAT de otros homólogos de OSBP , CERT y PITPNM1 , en particular Y (tirosina) en su lugar. de F en las posiciones 2 y más 3, también H (histidina) en la posición 3, y C (cisteína) o V (valina) en la posición 5. [1] Se usó un motivo sustituido para la estructura cristalina. [4] Posteriormente, se han encontrado otras proteínas en variantes de motivos FFAT con residuos bastante divergentes, incluida K (lisina) en la posición 3 de la protrudina. [9] Se intentó clasificar las secuencias similares a FFAT puntuando las sustituciones en las 6 posiciones del motivo central y el número de residuos ácidos cercanos (DEST). [10] Variantes, motivos similares a FFAT se describieron en> 10 nuevas proteínas, en particular en las proteínas de anclaje de la quinasa A (AKAP) AKAP3 y AKAP11 que andamian la proteína quinasa A y muchos interactuantes. Este hallazgo se ha confirmado desde entonces al encontrar varios miembros de la familia AKAP y de la familia de la proteína quinasa A en complejos de proteínas con VAPB . [11] Esto indica que la señalización de AMPc es otra actividad celular que involucra moléculas pequeñas que está regulada en los sitios de contacto con la membrana , junto con el tráfico de iones de calcio y lípidos .
Notas
- ^ Dos fenilalaninas (FF) en un ácido trac k̲ es una expansión del acrónimo que aparece en varios artículos, pero es una versión imprecisa de la frase correcta.
Referencias
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Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .