La proteína SecA es una subunidad asociada a la membrana celular de la vía secretora eubacteriana Sec o Tipo II , un sistema responsable de la secreción de proteínas a través de la membrana celular. Dentro de este sistema, la SecA tiene las propiedades funcionales de una ATPasa y es necesaria para impulsar el movimiento del sustrato proteico a través del canal translocón .
Subunidad de translocasas de proteína eubacteriana SecA | ||||||||||
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Identificadores | ||||||||||
Símbolo | SecA | |||||||||
Pfam | PF07517 | |||||||||
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El sistema de translocasas abarca una serie de proteínas que están funcionalmente centradas en el canal translocón que media la exportación de proteínas a través de la membrana citoplásmica bacteriana y la inserción de proteínas de membrana en ella. Independientemente de la ruta de dirección elegida, la preproteína finalmente alcanza la membrana citoplasmática y entra en contacto con la translocasa. Esta translocasa consta de la membrana periférica ATPasa SecA y el canal de membrana translocónica, que a su vez está compuesto por las proteínas SecY , SecE y SecG . Los cambios de conformación dentro de la estructura de SecA son el efecto de su comportamiento de hidrolización de ATP y posiblemente conducen a la exportación escalonada del sustrato de preproteína a través del canal SecYEG . [1]
Estructura
SecA es una proteína compleja cuya estructura consta de seis dominios caracterizados que pueden explicar las capacidades de SecA para unir sustratos y moverlos. Los siguientes cinco dominios parecen estar presentes en todas las proteínas SecA que se han analizado estructuralmente hasta ahora. [2]
Dominio motor MUERTO
Este dominio de aminoácidos se subdivide en los dos pliegues de unión de nucleótidos 1 y 2 (NBF1 y NBF2) donde el ATP se une e hidroliza. La energía química de los enlaces fosfodiéster da como resultado un cambio conformacional que se transfiere a otros dominios (especialmente los dominios HWD y PPXD ) que, en consecuencia, mueven mecánicamente la preproteína a través de la membrana. Sin embargo, estos cambios conformacionales están parcialmente regulados por otros dominios protoméricos descritos a continuación.
Dominio del enlazador C-terminal
La capacidad de unirse a la chaperona SecB durante la translocación postraduccional , el ribosoma (durante la translocación postraduccional y la translocación cotraduccional [3] ) y la bicapa de fosfolípidos es importante para el funcionamiento de SecA y se logra mediante el enlazador C-terminal dominio. [4]
Dominio de ala helicoidal (HWD)
Ubicado en la porción C-terminal de la molécula, este dominio está en contacto con los dominios HSD y PPXD. Es probable que desempeñe un papel en la transferencia del movimiento conformacional molecular, que recibe de HSD y que se origina a partir de la hidrólisis de ATP en el dominio motor DEAD , al dominio PPXD .
Dominio de reticulación de péptidos (PPXD)
Dado que la función esencial de SecA es el transporte de preproteína a través de la membrana, se debe proporcionar la capacidad de unirse a la preproteína . El dominio PPXD cumple esta función tras la unión del sustrato.
Dominio de andamio helicoidal (HSD)
Este dominio se encuentra en el centro del protómero SecA y contacta a través de interacciones α-helicoidales con todos los demás subdominios. Además, contiene el subdominio regulador intramolecular de la hidrólisis de ATP 1 (IRA1) que parece prevenir la hidrólisis de ATP no deseada cuando SecA no está unido a SecYEG. Junto con IRA1, un puente salino conservado llamado Puerta 1 podría funcionar para evitar cambios conformacionales innecesarios. La puerta 1 parece conectar funcionalmente el sitio de unión de nucleótidos ( ATP ) del dominio motor DEAD con el dominio PPXD , lo que da como resultado la regulación de la hidrólisis de ATP solo tras la unión de preproteínas . Sin embargo, este comportamiento coordinativo solo se ha demostrado que ocurre cuando SecA está vinculado a SecYEG. [5]
Referencias
- ↑ du Plessis DJ, Nouwen N, Driessen AJ (marzo de 2011). "El sec translocase". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranas . 1808 (3): 851–65. doi : 10.1016 / j.bbamem.2010.08.016 . PMID 20801097 .
- ^ Kusters I, Driessen AJ (junio de 2011). "SecA, una nanomáquina notable" . Ciencias de la vida celular y molecular . 68 (12): 2053–66. doi : 10.1007 / s00018-011-0681-y . PMC 3101351 . PMID 21479870 .
- ^ Wang, Shuai; Jomaa, Ahmad; Jaskolowski, Mateusz; Yang, Chien-I .; Ban, Nenad; Shan, Shu-ou (octubre de 2019). "El mecanismo molecular de reconocimiento de proteínas de membrana cotraduccional y orientación por SecA" . Naturaleza Biología Molecular y Estructural . 26 (10): 919–929. doi : 10.1038 / s41594-019-0297-8 . ISSN 1545-9985 . PMC 6858539 . PMID 31570874 .
- ^ Jamshad, Mohammed; Knowles, Timothy J; Blanco, Scott A; Ward, Douglas G; Mohammed, Fiyaz; Rahman, Kazi Fahmida; Wynne, Max; Hughes, Gareth W; Kramer, Günter; Bukau, Bernd; Huber, Damon (27 de junio de 2019). Hegde, Ramanujan S; Kuriyan, John (eds.). "La cola C-terminal de la translocación bacteriana ATPasa SecA modula su actividad" . eLife . 8 : e48385. doi : 10.7554 / eLife.48385 . ISSN 2050-084X . PMC 6620043 . PMID 31246174 .
- ^ Karamanou S, Gouridis G, Papanikou E, Sianidis G, Gelis I, Keramisanou D, Vrontou E, Kalodimos CG, Economou A (junio de 2007). "Catálisis controlada por preproteínas en el motor helicasa de SecA" . El diario EMBO . 26 (12): 2904-14. doi : 10.1038 / sj.emboj.7601721 . PMC 1894763 . PMID 17525736 .