Inleiding
II. KAP-kamp Structuur
III. CAP-DNA-Interactie
IV. CAP-DNA-alpha CTD Complexe
V. Referenties
Routebeschrijving
laat opmerkingen/suggesties of bevestig het gebruik van deze site door uw bezoek aan onze feedback pagina
Deze tentoonstelling toont moleculen in het linker gedeelte van het scherm, en de tekst die adressen structuur-functie relaties van de moleculen in het rechter gedeelte (onderaan). Gebruik de schuifbalk rechts om door de tekst te bladeren. Als u gebruik maakt van een andere browser dan Firefox (de aanbevolen browser voor deze site), moet u pop-ups toestaan. In Chrome, u kunt klikken op de pop-up blocker pictogram in het rechter deel van de adresbalk..
om weergaven op te roepen van het molecuul dat bepaalde punten illustreert, klikt u op de keuzerondjes:
klik op de PDB-knoppen laden, indien aanwezig.
om het molecuul te resetten, gebruik je de resetknoppen:
I. Inleiding
het eiwit dat links wordt getoond is het katabolietactivatoreiwit (Cap), ook bekend als het cyclisch AMP (cAMP) receptoreiwit (CRP), een transcriptionele activator in E. coli. CAP activeert de transcriptie van verschillende genen, waaronder vele die betrokken zijn bij het metabolisme van suikers (bijvoorbeeld genen die coderen voor eiwitten die betrokken zijn bij het metabolisme van lactose, galactose en ook arabinose). CAP bindt als homodimer aan specifieke opeenvolgingen van DNA stroomopwaarts van deze genen, maar slechts wanneer de proteã ne in complex met cAMP is. CAP activeert transcriptie door de polymerase van RNA in contact te brengen. Aldus, bijvoorbeeld, bij het lac-operon, werft het de polymerase van RNA aan de promotor aan door met het carboxy-einddomein van de alpha-subeenheid van de polymerase van RNA (alphaCTD) in wisselwerking te staan. Dit verhoogt de frequentie van transcriptie initiatie.
keer terug naar begin
elk monomeer bestaat uit een amino-terminaal domein dat verantwoordelijk is voor dimerisatie en cAMP-binding en een carboxy-terminaal domein dat bindt aan DNA en ook interageert met alfa-CTD (zie hieronder). Deze domeinen zijn verbonden door een korte scharnierreeks.
Dimerisatie is grotendeels te wijten aan hydrofobe interacties tussen aminozuur zijkanten van de lange, centrale Alfa helix in het n-terminale domein van elk monomeer, de C helix.
cAMP is gebonden in een zak van het n-terminaldomein van elk CAP-monomeer. Deze pocket wordt gevormd tussen de C helix en een beta roll motief dat beta strengen 1-8 omvat.
talrijke elektrostatische interacties zijn betrokken bij cAMP-binding, waaronder:
- een zoutbrug tussen de zijketen van arginine82 en een fosfaatzuurstof van cAMP
- waterstofbindingen tussen cAMP-atomen en zijketenatomen van glutamaat72, serine83 en threonine127
- waterstofbindingen tussen hoofdketenatomen (serine83) en cAMP
- een waterstofbindingen tussen cAMP en een serine128, op de C-helix van het tegenoverliggende monomeer.
terugkeer naar begin
III. Cap-DNA-interactie
De Cap-homodimer (met gebonden cAMP) bindt een 22-basepair DNA-consensusreeks met een tweevoudige symmetrieas:
CAP kan een scherpe bocht van ~ 90o in doel-DNA veroorzaken .
Het C-terminaldomein van elk CAP-monomeer bevat een helix-draai-helix (H-T-H) DNA-bindingsmotief dat in de meeste bacteriële transcriptiefactoren wordt aangetroffen. Dit motief wordt gevonden, in een gewijzigde vorm (het homeodomain), in sommige eukaryotic transcriptiefactoren ook. Het H-T-H-motief verleent DNA-bindende specificiteit. De herkenningshelix van het motief wordt ingevoegd in de belangrijke groef van DNA, waar de specifieke contacten van de basisopeenvolging beschikbaar zijn.
het Onderzoeken van een monomeer en zijn DNA helft site, tal van eiwit-DNA-contacten kunt worden geïdentificeerd, zoals:
- waterstofbruggen tussen de erkenning helix residuen (arg180, glu181, en arg185) en bases langs de DNA-grote groef
- waterstofbruggen tussen de erkenning helix residuen (ser179, thr182), en fosfaat oxygens op de ruggengraat van het DNA
- interactie van residuen niet in de erkenning helix (bijv. val139, lys26) met het DNA ruggengraat
Veel van de GLB-DNA interacties worden gefaciliteerd door het buigen van DNA in reactie op CAP bindend.
return to beginning
IV. CAP-DNA-alpha CTD Complex
links is een cap-monomeer (met gebonden cAMP) gecomplexeerd met een DNA-sequentie die de helft van de consensus cap-bindingsequentie plus het carboxy-terminaldomein van de Alfa-subeenheid van RNA-polymerase (alfactd) vertegenwoordigt. De C-terminal en N-terminal domeinen van CAP worden aangegeven.
de activering van transcriptie door CAP vereist een activerend gebied (AR1) in het C-terminaldomein. AR1 is een lus van negen residuen (156-164). De transcriptionele activering van CAP vereist ook het C-eindresidu van CAP (arg209). Zowel AR1 als arg209 spelen een sleutelrol in de CAP-interactie met polymerase (alphaCTD). Bijvoorbeeld:
- de zijlijn van AR1-residu thr158 vormt twee waterstofbindingen met alfactd-residu ‘ s, één met thr285, de tweede met glu286. De backbone carbonyl van thr158 maakt ook twee waterstofbindingen, één met thr285 en één met val287.
- van der Waals interacties tussen AR1 en alphaCTD dragen bij aan cap-alphaCTD binding.
- de backbone carboxylaat van de C-terminal arg209 van CAP vormt een zoutbrug met arg317 van alphaCTD. De zijketen van arg209 neemt deel aan een waterstofbinding met gly315 van alphaCTD.
alphaCTD bindt aan een DNA-sequentie gecentreerd 19 basenparen vanuit het midden van de CAP bindingsplaats: 5′- A A A A G – 3′. De Binding wordt bereikt door uitgebreid contact van de DNA-backbone door alfactd-residuen en door watergemedieerde H-bindingen tussen eiwit-en DNA-basen. Bijvoorbeeld:
- asn268, gly296, lys298 en ser299 vormen H-bindingen met verschillende DNA-fosfaatoxygenen.
- hoewel er geen direct contact wordt gemaakt tussen alphaCTD en DNA-basen, verbinden watergemedieerde H-bindingen arg265 met verschillende basen in de DNA-minorgroef, waarin dit residu doordringt (waterhydrogenen niet getoond).
return to beginning
IV. referenties
return to beginning