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Los motivos de Walker A y Walker B son motivos de secuencia de proteínas , que se sabe que tienen estructuras tridimensionales muy conservadas . Estos fueron reportados por primera vez en proteínas de unión a ATP por Walker y sus colaboradores en 1982. [1]

Motivo de Walker A [ editar ]

Alineación de los mutantes A59G de H-Ras en complejo con GppNHp (caricatura verde) y GDP (caricatura cian). La cadena principal del bucle P se muestra en rojo, el ion Mg 2+ como una esfera verde y las cadenas laterales de los aminoácidos K16 y S17 se muestran como barras.

El motivo Walker A , también conocido como bucle de Walker , o bucle P , o bucle de unión a fosfato , es un motivo en las proteínas que se asocia con la unión de fosfato . El motivo tiene el patrón Gx (4) -GK- [TS], donde G, K, T y S denotan residuos de glicina , lisina , treonina y serina respectivamente, yx denota cualquier aminoácido . Está presente en muchas proteínas que utilizan ATP o GTP ; es el fosfato β del nucleótido el que está unido. La lisinaEl residuo (K) en el motivo Walker A, junto con los átomos de NH de la cadena principal, son cruciales para la unión de nucleótidos . [2] Es un bucle rico en glicina precedido por una hebra beta y seguido por una hélice alfa ; estas características son típicamente parte de un dominio α / β con cuatro hebras intercaladas entre dos hélices en cada lado. Los grupos fosfato del nucleótido también están coordinados con un catión divalente como un ion magnesio , calcio o manganeso (II). [3]

Aparte de la lisina conservada, una característica del bucle P utilizado en la unión de fosfato es un nido compuesto LRLR [4] que comprende los cuatro residuos xxGK, como antes, cuyos átomos de la cadena principal forman una concavidad del tamaño de un fosfato con los grupos NH apuntando hacia adentro . Se ha demostrado [5] que el hexapéptido sintético SGAGKT se une fuertemente al fosfato inorgánico; dado que un péptido tan corto no forma una hélice alfa , esto sugiere que es el nido, en lugar de estar en el extremo N de una hélice, la principal característica de unión al fosfato.

El motivo Walker A es mejor conocido por su presencia en proteínas de unión a ATP y GTP, y también se encuentra en una variedad de proteínas con sustratos fosforilados. Estos incluyen la ATP sintasa (α y subunidades beta), la miosina , la transducina , helicasas , quinasas , proteínas AAA , proteínas G , RecA , tirosina fosfatasas de proteína (ver abajo) y fosfato de piridoxal la utilización de enzimas tales como la cisteína sintasa . [6] [7] [8]

Tras la hidrólisis de nucleótidos, el bucle no cambia significativamente la conformación de la proteína , pero permanece unido a los grupos fosfato restantes. Se ha demostrado que la unión A del motivo Walker causa cambios estructurales en el nucleótido unido, a lo largo de la línea del modelo de ajuste inducido de unión enzimática . [ cita requerida ]

Las PTP ( proteína tirosina fosfatasas ) que catalizan la hidrólisis de un fosfato inorgánico a partir de un residuo de fosfotirosina (el reverso de una reacción de tirosina quinasa ) contienen un motivo que se pliega en una estructura similar a un bucle P con una arginina en lugar de la lisina conservada. . La secuencia conservada de este motivo es Cx (5) -R- [ST], donde C y R denotan residuos de cisteína y arginina respectivamente. [9]

A-loop [ editar ]

El bucle A ( residuo aromático que interactúa con el anillo de adenina de ATP) se refiere a aminoácidos aromáticos conservados , esenciales para la unión de ATP, que se encuentran en aproximadamente 25 aminoácidos aguas arriba del motivo Walker A en un subconjunto de proteínas de bucle P. [10]

Motivo Walker B [ editar ]

El motivo Walker B es un motivo en la mayoría de las proteínas de bucle P situadas bien corriente abajo del motivo A. Se informó que la secuencia consenso de este motivo era [RK] -x (3) -Gx (3) -LhhhD, donde R, K, G, L y D denotan residuos de arginina , lisina , glicina , leucina y ácido aspártico, respectivamente, x representa cualquiera de los 20 aminoácidos estándar y h indica un aminoácido hidrófobo . [1] Este motivo se cambió a hhhhDE, donde E denota un residuo de glutamato . [2] El aspartato y el glutamato también forman parte de DEAD / DEAHmotivos encontrados en helicasas . El residuo de aspartato coordina los iones de magnesio y el glutamato es esencial para la hidrólisis del ATP . [2] Existe una variabilidad considerable en la secuencia de este motivo, siendo las únicas características invariantes un residuo cargado negativamente después de un tramo de aminoácidos hidrofóbicos voluminosos. [11]

Ver también [ editar ]

  • Bucle de activación
  • Autofosforilación
  • Ca 2+ / proteína quinasa dependiente de calmodulina
  • Señal telefónica
  • Quinasa dependiente de ciclina
  • Receptor acoplado a proteína G
  • Nucleósido-difosfato quinasa
  • Fosfatasa
  • Fosfatidilinositol fosfato quinasas
  • Fosfolípido
  • Fosfoproteína
  • Fosforilación
  • Fosfotransferasa
  • Transducción de señales
  • Timidina quinasa
  • Timidina quinasa en química clínica
  • Timidilato quinasa
  • Quinasa asociada a la pared

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b Walker JE, Saraste M, Runswick MJ, Gay NJ (1982). "Secuencias distantemente relacionadas en las subunidades alfa y beta de ATP sintasa, miosina, quinasas y otras enzimas que requieren ATP y un pliegue de unión de nucleótidos común" . EMBO J . 1 (8): 945–51. doi : 10.1002 / j.1460-2075.1982.tb01276.x . PMC  553140 . PMID  6329717 .
  2. ↑ a b c Hanson PI, Whiteheart SW (julio de 2005). "Proteínas AAA +: tienen motor, funcionarán". Nat. Rev. Mol. Cell Biol . 6 (7): 519–29. doi : 10.1038 / nrm1684 . PMID 16072036 . 
  3. ^ Bugreev, DV; Mazin, AV (2004). "Ca2 + activa la proteína de recombinación homóloga humana Rad51 modulando su actividad ATPasa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 : 9988–9993. doi : 10.1073 / pnas.0402105101 . PMC 454202 . PMID 15226506 .  
  4. ^ Watson, JD; Milner-White EJ (2002). "Un nuevo sitio de unión de aniones de la cadena principal en proteínas: el nido. Una combinación particular de valores phi, psi para residuos sucesivos da lugar a sitios de unión de aniones que ocurren comúnmente y se encuentran en regiones funcionalmente importantes". Revista de Biología Molecular . 315 : 171-182. doi : 10.1006 / jmbi.2001.5227 . PMID 11779237 . 
  5. ^ Bianchi, A; Giorgi C; Ruzza P; Toniolo C; Milner-White EJ (2012). "Se ha demostrado que un péptido sintético diseñado para parecerse a un nido de bucle P proteínico se une al fosfato inorgánico". Las proteínas . 80 : 1418-1424. doi : 10.1002 / prot.24038 . PMID 22275093 . 
  6. ^ Stryer, Lubert; Berg, Jeremy Mark; Tymoczko, John L. (2002). Bioquímica . San Francisco: WH Freeman. ISBN 0-7167-4684-0.
  7. ↑ Ramakrishnan, C; Dani, VS; Ramasarma, T (octubre de 2002). "Un análisis conformacional del motivo A de Walker [GXXXXGKT (S)] en la unión de nucleótidos y otras proteínas" . Ingeniería de proteínas . 15 (10): 783-798. doi : 10.1093 / protein / 15.10.783 . PMID 12468712 . Consultado el 16 de octubre de 2013 . 
  8. ^ Saraste M, Sibbald PR, Wittinghofer A (noviembre de 1990). "El P-loop - un motivo común en las proteínas de unión a ATP y GTP". Trends Biochem. Sci . 15 (11): 430–4. doi : 10.1016 / 0968-0004 (90) 90281-f . PMID 2126155 . 
  9. ^ Zhang M, Stauffacher CV, Lin D, Van Etten RL (agosto de 1998). "Estructura cristalina de una fosfotirosil fosfatasa humana de bajo peso molecular. Implicaciones para la especificidad del sustrato" . J. Biol. Chem . 273 (34): 21714-20. doi : 10.1074 / jbc.273.34.21714 . PMID 9705307 . 
  10. ^ Ambudkar SV, Kim IW, Xia D, Sauna ZE (febrero de 2006). "El bucle A, un nuevo subdominio de ácido aromático conservado corriente arriba del motivo Walker A en los transportadores ABC, es fundamental para la unión de ATP" . FEBS Lett . 580 (4): 1049–55. doi : 10.1016 / j.febslet.2005.12.051 . PMID 16412422 . 
  11. ^ Koonin EV (junio de 1993). "Un conjunto común de motivos conservados en una amplia variedad de ATPasas dependientes de ácido nucleico putativas que incluyen proteínas MCM implicadas en el inicio de la replicación del ADN eucariótico" . Ácidos nucleicos Res . 21 (11): 2541–7. doi : 10.1093 / nar / 21.11.2541 . PMC 309579 . PMID 8332451 .  

Enlaces externos [ editar ]

  • Entrada Prosite para el motivo Walker A, PS00017
  • Entrada Prosite para motivo de caja MUERTA PS51195