The Catabolite Activator Protein (CAP) David Marcey ja Jennifer Lovick © 2020

I. Introduction
II. CAP-cAMP Structure
III. CAP-DNA Interaction
IV. Cap-DNA-alpha CTD Complex
V. referenssit
ohjeet

Jätä kommentteja/ehdotuksia tai vahvista tämän sivuston käyttö käymällä palautesivullamme

tämä näyttely esittelee molekyylejä näytön vasen osa ja oikean osan molekyylien rakenne-Funktiosuhteita käsittelevä teksti (alla). Käytä oikealla olevaa vierityspalkkia vierittääksesi tekstiä. Jos käytät muuta selainta kuin Firefoxia (suositeltu selain tälle sivustolle), muista sallia ponnahdusikkunat. Chromessa voit klikata popup blocker-kuvaketta osoiterivin oikeassa osassa..
herättääksesi molekyylin renderoinnit, jotka kuvaavat tiettyjä kohtia, Napsauta radiopainikkeita:

Napsauta load PDB-painikkeita,, kun niitä on.

nollataksesi molekyylin, käytä nollauspainikkeita:

I. Johdanto

vasemmalla näkyvä proteiini on kataboliittiaktivaattoriproteiini (CAP), joka tunnetaan myös nimellä syklinen AMP (cAMP) reseptoriproteiini (CRP), joka on E. colin transkriptionaalinen aktivaattori. CAP aktivoi useiden eri geenien transkriptiota, mukaan lukien monet sokeriaineenvaihduntaan osallistuvat geenit (esim.laktoosin, galaktoosin ja arabinoosin aineenvaihduntaan osallistuvia proteiineja koodaavat geenit). CAP sitoutuu homodimeerinä tiettyihin DNA-sekvensseihin näiden geenien yläjuoksulla, mutta vain silloin, kun proteiini on kompleksissa cAMP: n kanssa. CAP aktivoi transkription ottamalla yhteyttä RNA-polymeraasiin. Niinpä esimerkiksi lac-operonissa se värvää RNA-polymeraasin promoottoriksi vuorovaikutuksessa RNA-polymeraasin alfa-alayksikön karboksyyliterminaalin (alphaktd) kanssa. Tämä lisää transkription aloitustiheyttä.

palaa alkuun

jokainen monomeeri koostuu aminoterminaalisesta domeenista, joka vastaa dimerisaatiosta sekä cAMP-sitoutumisesta, ja karboksyyliterminaalisesta domeenista, joka sitoutuu DNA: han ja on vuorovaikutuksessa myös alfa-CTD: n kanssa (ks.jäljempänä). Näitä verkkotunnuksia yhdistää lyhyt saranasarja.

Dimerisaatio johtuu suurelta osin hydrofobisista vuorovaikutuksista pitkän, Keskisen alfa-helixin aminohapposidekaiinien välillä kunkin monomeerin n-terminaalisessa domeenissa, C-helixissä.

cAMP on sidottu jokaisen CAP-monomeerin n-päätteisen domeenin taskuun. Tämä tasku on muodostettu välillä C helix ja beta roll motiivi, joka sisältää beta säikeet 1-8.

Camp-sitoutumiseen liittyy lukuisia sähköstaattisia vuorovaikutuksia, mm.:

  • suolasilta arginiini82: n sidekaiinin ja cAMP: n fosfaattihapen
  • vetysidokset Camp-atomien ja glutamaatti72: n, seriini83: n ja treoniini127: n sivuketjuatomien välillä
  • vetysidokset pääketjuatomien välillä (seriini83) ja cAMP
  • vetysidos cAMP: n ja seriini128: n välillä vastakkaisen monomeerin C-heliksellä.

paluu alkuun

III. CAP-DNA-vuorovaikutus

CAP-homodimeeri (johon on sidottu cAMP) sitoo 22-basepairin DNA-konsensusjärjestyksen, jonka symmetria-akseli on kaksiosainen:

CAP: n voidaan nähdä aiheuttavan kohde-DNA: ssa ~ 90o: n jyrkän mutkan .

kunkin CAP-monomeerin C-terminaalinen domeeni sisältää helix-turn-helix (H-T-H) – DNA: ta sitovan Motifin, joka löytyy useimmista bakteerien transkriptiotekijöistä. Tämä motiivi esiintyy muunnetussa muodossa (homeodomain) myös eräissä eukaryoottisissa transkriptiotekijöissä. H-T-H-motiivi antaa DNA: ta sitovan spesifisyyden. Motifin tunnistuskierre työnnetään DNA-duuri-uraan, jossa on saatavilla emäsekvenssikohtaisia kontakteja.

tutkittaessa yhtä monomeeriä ja sen DNA-puolikohtaa voidaan tunnistaa lukuisia proteiini-DNA-yhteyksiä, mukaan lukien:

  • vetysidokset tunnistuskierteen jäännösten (arg180, glu181 ja arg185) ja DNA: n pääuraa reunustavien emästen välillä
  • vetysidokset tunnistuskierteen jäännösten (ser179, thr182) ja DNA: n selkärangassa olevien fosfaattihappien välillä
  • tunnistuskierteeseen kuulumattomien jäämien (esim.val139, lys26) DNA-selkärangan kanssa

monia cap-DNA-vuorovaikutuksia helpottaa DNA: n taipuminen vastauksena Cap-sitoutumiseen.

palaa alkuun

IV. CAP-DNA-alfa-CTD-kompleksi

vasemmalla on CAP-monomeeri (johon on sitoutunut cAMP), jonka DNA-sekvenssi edustaa puolta konsensus-CAP-sitoutumisjärjestyksestä sekä RNA-polymeraasin alfa-alayksikön karboksi-terminaalista domeenia. CAP: n C-terminaaliset ja N-terminaaliset verkkotunnukset on merkitty.

transkription aktivointi CAP: llä edellyttää aktivoivaa aluetta (AR1) C-terminaalialueella. AR1 on yhdeksän jäännöksen (156-164) silmukka. CAP-transkription aktivointi edellyttää myös C-terminaalista CAP-jäännöstä (arg209). Sekä AR1: llä että arg209: llä on keskeinen rooli CAP: n vuorovaikutuksessa polymeraasin (alphaCTD) kanssa. Esimerkiksi:

  • AR1-jäännöksen sidekaiini thr158 muodostaa alfaktd-jäämien kanssa kaksi vetysidosta, toisen thr285: n kanssa, toisen glu286: n kanssa. Thr158: n runkokarbonyyli muodostaa myös kaksi vetysidosta, joista toinen on thr285 ja toinen val287.
  • van der Waalsin vuorovaikutukset Ar1: n ja alphaktd: n välillä edistävät CAP-alphaCTD-sidontaa.
  • CAP: n C-terminaalin arg209 runkokarboksylaatti muodostaa suolasillan alphaCTD: n arg317: n kanssa. Arg209: n sivuketju osallistuu vetysidokseen alfaktd: n gly315: n kanssa.

alphaktd sitoutuu DNA – sekvenssiin, jonka keskipisteessä on 19 emäsparia: 5′ – A A A A G-3′. Sitoutuminen tapahtuu DNA: n selkärangan laajassa kosketuksessa alfaktd-jäämien välityksellä sekä proteiinien ja DNA-emästen välittämillä Vesivälitteisillä H-sidoksilla. Esimerkiksi:

  • Asn268, gly296, lys298 ja ser299 muodostavat h-sidoksia useiden DNA-fosfaattioksidien kanssa.
  • vaikka alfaktd: n ja DNA-emästen välillä ei ole suoraa kontaktia, veden välittämät H-sidokset yhdistävät arg265: n useisiin emäksiin DNA-molliurassa, johon tämä jäännös tunkeutuu (vedyn vedyn ei näy).

paluu alkuun

IV. viitteet

paluu alkuun

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.