El nido es un tipo de motivo estructural proteico . Es una pequeña característica de unión a aniones recurrente tanto de proteínas como de péptidos . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Cada uno consta de los átomos de la cadena principal de tres residuos de aminoácidos consecutivos . Los grupos NH de la cadena principal se unen a los aniones, mientras que los átomos de la cadena lateral a menudo no están involucrados. Los residuos de prolina carecen de grupos NH, por lo que son raros en los nidos. Aproximadamente uno de cada 12 de los residuos de aminoácidos en las proteínas, en promedio, pertenece a un nido.
Conformaciones de nidos
La conformación de un nido es tal que los grupos NH del primer y tercer residuos de aminoácidos pueden estar unidos por enlaces de hidrógeno a un átomo cargado negativamente, o parcialmente cargado negativamente, a menudo un átomo de oxígeno. El NH del segundo residuo también puede estar unido por hidrógeno al mismo átomo, pero normalmente apunta algo alejado. Estos átomos de la cadena principal forman una concavidad llamada nido en el que encaja un átomo aniónico. Estos átomos aniónicos a veces se denominan huevos y más de un huevo puede aparecer unido a un nido. El agujero de oxianión de las serina proteasas intestinales es un ejemplo funcional de un nido. Otro ocurre en el fondo de una cavidad profunda en el péptido antibiótico vancomicina que se une a un grupo carboxilato clave utilizado durante las etapas finales de la síntesis de la pared celular bacteriana , evitando así que las células bacterianas se multipliquen.
Los nidos se definen por la conformación de los átomos de la cadena principal, es decir, los ángulos diedros phi, psi de los dos primeros aminoácidos del nido. Para un nido típico (RL) phi i = -90 °; psi i = 0 °; phi + 1 = 80 °; psi i + 1 = 20 °.
Los nidos varían en su grado de concavidad. Algunos tienen tan poco que se pierde la concavidad; estos péptidos a menudo se unen a los cationes a través de sus grupos CO de cadena principal, en lugar de a los aniones a través de sus grupos NH. El filtro de especificidad del canal de potasio [10] y el canal de agua de la acuaporina exhiben esta conformación más lineal en la que las proteínas emplean grupos carbonilo para transportar moléculas a través de las membranas. Esta conformación casi lineal es también la que se encuentra en una hebra de hoja alfa [11] [12] [13]
Nidos compuestos
Si dos nidos se superponen de modo que el residuo i + 1 del primer nido es el residuo i del segundo nido, se forma un nido compuesto. Tiene cuatro grupos NH en lugar de tres. Si tres nidos se superponen de manera que los residuos i + 1 e i + 2 del primer nido son residuos i del segundo y tercer nido, se forma un nido compuesto más amplio con cinco grupos NH, y así sucesivamente. Los átomos de la cadena principal forman parte de un anillo incompleto con los grupos NH apuntando aproximadamente hacia el centro del anillo. Debido a que sus concavidades son a menudo más anchas que los nidos simples, los nidos compuestos son comúnmente empleados por proteínas para unir aniones de múltiples átomos como los fosfatos , como en los motivos P-loop o Walker , y en grupos de hierro-azufre . Se demostró que el péptido sintetizado Ser-Gly-Ala-Gly-Lys-Thr, diseñado como un péptido P-loop mínimo , se une fuertemente al fosfato inorgánico a pH neutro. [14]
Tipos de nido
Los nidos simples son de dos tipos llamados RL y LR dependiendo del signo de los ángulos phi de los dos primeros residuos del nido. Los residuos R tienen valores phi negativos (como en las hélices alfa derechas) y los residuos L tienen valores phi positivos (como en la hélice alfa zurda ). El ochenta por ciento de los nidos son RL y el 20% son LR. Cuando dos nidos se superponen, pueden ser RLR o LRL. Cuando tres nidos se superponen, pueden ser RLRL o LRLR, etc.
Cada bucle de Schellman incorpora un nido RL en los últimos tres de sus seis residuos. El nido une los átomos de oxígeno del carbonilo que lo preceden en secuencia.
Varias proteínas de anticuerpos tienen nidos de RLR dentro de los bucles en horquilla de sus CDR de cadena H ( regiones determinantes de complementariedad ) unidas a una cadena lateral de carboxilato. Estos han sido diseñados para dar lugar a anticuerpos que contienen nidos monoclonales específicos para proteínas con serinas y treoninas fosforiladas . [15]
La mayoría de los dominios PDZ tienen un nido RL al comienzo de la primera cadena beta, con la función de reconocer el grupo carboxilato en el extremo C-terminal del péptido o ligando proteico del dominio. [dieciséis]
Referencias
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enlaces externos
- Proteínas motivadas: [1] ; [1]
- PDBeMotif: [2] . [2]
- ^ Líder, DP; Milner-White (2009). "Proteínas motivadas: una aplicación web para estudiar pequeños motivos de proteínas tridimensionales" . BMC Bioinformática . 10 (1): 60. doi : 10.1186 / 1471-2105-10-60 . PMC 2651126 . PMID 19210785 .
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