I. Úvod
II. CAP-cAMP Strukturu
III. CAP-DNA Interakce
IV. CAP-DNA-alfa CTD Komplex
V. Odkazy
Pokyny
Prosím, zanechte komentář/návrhy nebo prosím, na vědomí používání tohoto webu tím, že navštívíte naši stránku zpětné vazby
Tento exponát zobrazuje molekul v levé části obrazovky, a text, který adres, struktura-funkce, vztahy molekul v pravé části (viz níže). Pomocí posuvníku vpravo procházejte text. Pokud používáte jiný prohlížeč než Firefox (doporučený prohlížeč pro tento web), nezapomeňte povolit vyskakovací okna. V prohlížeči Chrome můžete kliknout na ikonu blokování vyskakovacích oken v pravé části adresního řádku..
Chcete-li vyvolat Vykreslování molekuly, která ilustrují konkrétní body, klikněte na přepínače:
prosím klikněte na tlačítka load PDB,, pokud jsou přítomna.
pro resetování molekuly použijte resetovací tlačítka:
i. Úvod
protein zobrazený vlevo je aktivátor katabolitu protein (CAP), také známý jako cyklický AMP (cAMP) receptor protein (CRP), transkripční aktivátor v E.coli. CAP aktivuje transkripci různých genů, včetně mnoha, které se podílejí na metabolismu cukrů (např. geny kódující proteiny zapojené do metabolismu laktózy, galaktózy a také arabinóza). CAP se váže jako homodimer na specifické sekvence DNA před těmito geny, ale pouze tehdy, když je protein v komplexu s cAMP. CAP aktivuje transkripci kontaktováním RNA polymerázy. Tak například v Lac operonu rekrutuje RNA polymerázu do promotoru interakcí s karboxy-terminální doménou alfa podjednotky RNA polymerázy (alphaCTD). To zvyšuje frekvenci iniciace transkripce.
zpět na začátek
Každý monomer se skládá z amino-terminální domény zodpovědný za dimerizace, stejně jako tábor závazný a karboxy-terminální domény, která se váže na DNA a také interaguje s α-CTD (viz níže). Tyto domény jsou spojeny krátkou závěsnou sekvencí.
Dimerizace je do značné míry v důsledku hydrofobních interakcí mezi aminokyseliny sidechains dlouhé, centrální alfa-helix na N-terminální domény každého monomeru, C helix.
cAMP je vázán v kapse n-koncové domény každého CAP monomeru. Tato kapsa je vytvořena mezi spirálou C a motivem beta role, který obsahuje beta prameny 1-8.
do vazby cAMP je zapojeno mnoho elektrostatických interakcí, včetně:
- sůl most mezi sidechain z arginine82 a fosfát kyslíku z tábora
- vodíkových vazeb mezi tábora atomy a postranní řetězec atomů glutamate72, serine83, a threonine127
- vodíkové vazby mezi hlavními řetězci atomů (serine83) a tábor
- vodíková vazba mezi táborem a serine128, na C helix z protějšího monomeru.
zpět na začátek
III. CAP-DNA Interakce
ČEPICE homodimer (s navázanými tábor) se váže 22-basepair DNA konsensus sekvence s dvojí osou symetrie:
CAP lze vidět, že vyvolává ostrý ohyb ~ 90o v cílové DNA .
C-terminální doména každého CAP monomeru obsahuje motiv vázající se na DNA helix-turn-helix (H-T-H) nalezený ve většině bakteriálních transkripčních faktorů. Tento motiv se nachází v modifikované formě (homeodomain) také v některých eukaryotických transkripčních faktorech. Motiv H-T-H propůjčuje dna vazebnou specificitu. Rozpoznávací šroubovice motivu je vložena do hlavní drážky DNA, kde jsou k dispozici specifické kontakty základní sekvence.
Zkoumá jeden monomer a jeho DNA půl stránky, četné protein-DNA kontakty mohou být identifikovány, včetně:
- vodíkových vazeb mezi uznávání helix zbytky (arg180, glu181, a arg185) a základy obložení DNA hlavní drážky
- vodíkových vazeb mezi uznávání helix zbytky (ser179, thr182), a kyslíky fosfátu na páteř DNA
- interakce reziduí není v uznání helix (např. val139, lys26) s DNA páteř
Mnoho SZP-DNA interakce jsou usnadněny tím, ohýbání DNA v reakci na CAP závazné.
zpět na začátek
IV. CAP-DNA-alfa CTD Komplex
na obrázku vlevo je CAP monomeru (s navázanými tábor) v komplexu s DNA sekvenci, což představuje jednu polovinu konsensu CAP závazné pořadí plus karboxy-terminální domény alfa podjednotku RNA polymerázy (alphaCTD). Jsou uvedeny domény C-terminálu A N-terminálu CAP.
aktivace transkripce pomocí CAP vyžaduje aktivační oblast (AR1) v doméně C-terminálu. AR1 je smyčka devíti zbytků (156-164). CAP transkripční aktivace také vyžaduje C-terminální zbytek CAP (arg209). Jak AR1, tak arg209 hrají klíčovou roli v interakci CAP s polymerázou (alphaCTD). Například:
- sidechain zbytku AR1 thr158 tvoří dvě vodíkové vazby se zbytky alphaCTD, jednu s thr285, druhou s glu286. Páteřní karbonyl thr158 také vytváří dvě vodíkové vazby, jednu s thr285 a jednu s val287.
- van der Waalsovy interakce mezi AR1 a alphaCTD přispívají k vazbě CAP-alphaCTD.
- páteřní karboxylát C-terminálu arg209 CAP tvoří solný můstek s arg317 alphaCTD. Boční řetězec arg209 se podílí na vodíkové vazbě s gly315 alphaCTD.
alphaCTD se váže na sekvenci DNA se středem 19 párů bází od středu vazebného místa CAP: 5′ – A A A A G-3′. Vazba je dosažena rozsáhlým kontaktem páteře DNA zbytky alphaCTD a vodou zprostředkovanými h-vazbami mezi proteinovými a DNA bázemi. Například:
- Asn268, gly296, lys298, a ser299 tvořit H-vazby s několika DNA fosfát kyslíky.
- i když žádný přímý kontakt mezi alphaCTD a bází DNA, voda-zprostředkované H-dluhopisy připojit arg265 několika bází v DNA minor groove, do které tento zbytek proniká (voda vodíky není zobrazen).
návrat na začátek
IV. reference
návrat na začátek