Una relaxasa es una enzima transesterasa de ADN monocatenario producida por algunos procariotas y virus . Las relaxasas son responsables de mellas específicas de sitio y hebra en el ADN de doble hebra desenrollado . Las relaxasas conocidas pertenecen a la superfamilia de enzimas iniciadoras de la replicación en círculo rodante (RCR) y se dividen en dos amplias clases: replicativas (Rep) y movilización (Mob). [1] Las mellas producidas por las relaxasas Rep inician la RCR del plásmido o del virus. Mob relaxases hace mella en el origen de la transferencia (oriT) para iniciar el proceso de movilización y transferencia de ADN conocido comoconjugación bacteriana . Las relajaciones se denominan así porque la muesca del ADN monocatenario que catalizan conduce a la relajación de la tensión helicoidal.
Estructura y mecanismo
Las relaxasas conocidas son tirosina transesterasas dependientes de iones metálicos . Esto significa que utilizan un ión metálico para ayudar a la transferencia de un enlace éster desde la cadena principal del fosfodiéster del ADN a una cadena lateral de tirosina catalítica , lo que da como resultado un intermedio de fosfotirosina covalente de larga duración que esencialmente unificó la hebra de ADN mellada y la enzima como una molécula. . Los informes preliminares de inhibición de la relaxasa por moléculas pequeñas que imitan a los intermediarios de esta reacción se informaron por primera vez en 2007. [2] Dicha inhibición tiene implicaciones relacionadas con la prevención de la propagación de la resistencia a los antibióticos en entornos clínicos.
El primer cristal de rayos X de relaxasa y estructuras de RMN - de las relajaas Rep del virus del rizado de la hoja amarilla del tomate (TYLCV) [3] y el virus adenoasociado del serotipo 5 (AAV-5) [4] - se resolvieron en 2002. Estos revelaron moléculas compactas compuesto por núcleos de láminas beta antiparalelas de cinco hebras y hélices alfa periféricas . Se demostró que un motivo rico en histidina , previamente identificado por conservación de secuencia , era un sitio de unión de iones metálicos ubicado en el núcleo de la hoja beta, cerca del residuo de tirosina catalítica carboxi-terminal . Las estructuras posteriores de las relaxasas Mob TrwC del plásmido R388 [5] y TraI del plásmido F [6] confirmaron que las clases Mob y Rep están relacionadas evolutivamente entre sí mediante permutación circular . Esto significa que comparten un pliegue general , pero la secuencia amino-terminal de uno es homóloga al C-terminal del otro, y viceversa. Por tanto, las tirosinas catalíticas de TraI y TrwC son amino-terminales en lugar de carboxi-terminales.
Etimología
La nomenclatura de Relaxase es variada. En los plásmidos bacterianos conjugativos, las relaxasas de clase Mob tienen nombres como TraI (en el plásmido RP4), VirD2 (pTi), TrwC (R388), TraI ( plásmido F ), MobB (CloDF13) o TrsK (pGO1).
Ver también
- Conjugación bacteriana
- Replicación del círculo rodante
- TraA
- Virus
Referencias
- ^ Dyda F, Hickman AB (noviembre de 2003). "Una multitud de representantes". Estructura . 11 (11): 1310–1. doi : 10.1016 / j.str.2003.10.010 . PMID 14604517 .
- ^ Lujan SA, Guogas LM, Ragonese H, Matson SW, Redinbo MR (2007). "Interrumpir la propagación de la resistencia a los antibióticos mediante la inhibición de la ADN relaxasa conjugativa" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 104 (30): 12282–7. Código Bibliográfico : 2007PNAS..10412282L . doi : 10.1073 / pnas.0702760104 . JSTOR 25436291 . PMC 1916486 . PMID 17630285 .
- ^ Campos-Olivas R, Louis JM, Clerot D, Gronenborn B, Gronenborn AM (agosto de 2002). "La estructura de un iniciador de replicación une diversos aspectos del metabolismo de los ácidos nucleicos" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (16): 10310–5. Código bibliográfico : 2002PNAS ... 9910310C . doi : 10.1073 / pnas.152342699 . PMC 124910 . PMID 12130667 .
- ^ Hickman AB, Ronning DR, Kotin RM, Dyda F (2002). "Unidad estructural entre proteínas de unión de origen viral: estructura cristalina del dominio nucleasa de Rep del virus adenoasociado". Mol Cell . 10 (2): 327–37. doi : 10.1016 / S1097-2765 (02) 00592-0 . PMID 12191478 .
- ^ Guasch A, Lucas M, Moncalián G, Cabezas M, Pérez-Luque R, Gomis-Rüth FX, de la Cruz F, Coll M (2003). "Reconocimiento y procesamiento del origen de la transferencia de ADN mediante relaxasa conjugativa TrwC". Nat Struct Biol . 10 (12): 1002–10. doi : 10.1038 / nsb1017 . PMID 14625590 .
- ^ Datta S, Larkin C, Schildbach JF (2003). "Conocimientos estructurales en la unión y escisión de ADN monocatenario por el factor F TraI". Estructura . 11 (11): 1369–79. doi : 10.1016 / j.str.2003.10.001 . PMID 14604527 .