I. Introdução
II. CAP-cAMP Estrutura
III. CAP-DNA Interação
IV. CAP-DNA-alfa CTD Complexo
V. Referências
Instruções
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I. Introdução
a proteína mostrada à esquerda é a proteína activadora de catabolite( CAP), também conhecida como proteína cíclica do receptor AMP (cAMP), um activador transcritional na E. coli. CAP activa a transcrição de uma variedade de genes, incluindo muitos envolvidos no metabolismo dos açúcares (por exemplo, genes que codificam proteínas envolvidas no metabolismo da lactose, galactose e também arabinose). O CAP liga-se como homodímero a sequências de ADN específicas a montante destes genes, mas apenas quando a proteína está em complexo com o campo. CAP activa a transcrição contactando a ARN polimerase. Assim, por exemplo, no Lac operon, recruta RNA polimerase para o promotor interagindo com o domínio carboxi-terminal da subunidade alfa da RNA polimerase (alphaCTD). Isto aumenta a frequência de iniciação da transcrição.
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cada monómero consiste num domínio amino-terminal responsável pela dimerização, bem como pela ligação ao campo e um domínio carboxi-terminal que se liga ao ADN e também interage com o Alfa-CTD (ver abaixo). Estes domínios estão ligados por uma sequência de dobradiças curta.
dimerização é em grande parte devido a interações hidrofóbicas entre sidecaínas de aminoácidos da longa hélice alfa central no domínio N-terminal de cada monómero, a hélice C.
campo é ligado num bolso do domínio N-terminal de cada monómero CAP. Este bolso é formado entre a hélice C e um motivo de rolo beta que inclui as cadeias beta 1-8. estão envolvidas numerosas interacções electrostáticas na ligação ao acampamento, incluindo::
- um sal de ponte entre a alimentação de arginine82 e um fosfato de oxigênio do campo
- ligações de hidrogénio entre o acampamento dos átomos e do lado cadeia de átomos de glutamate72, serine83, e threonine127
- ligações de hidrogénio entre a principal cadeia de átomos (serine83) e cAMP
- uma ligação de hidrogênio entre o acampamento e serine128, no C hélice do outro monômero.
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III. interacção PAC-ADN
o homodímero CAP (com campo ligado) liga-se a uma sequência de consenso de ADN de 22 basepair com um eixo de simetria duas vezes maior.:
CAP pode ser visto para induzir uma curva acentuada de ~ 90o no ADN-alvo .
o domínio C-terminal de cada monómero da tampa contém um motivo de ligação do ADN helix-turn-helix (H-T-H) encontrado na maioria dos factores de transcrição bacteriana. Este motivo é encontrado, em uma forma modificada (o homeodomain), em alguns fatores de transcrição eucarióticos também. O motivo H-T-H confere especificidade de ligação ao ADN. A hélice de reconhecimento do motivo é inserida na ranhura principal do ADN, onde estão disponíveis contactos específicos da sequência de base.
o Exame de um monômero e o seu DNA metade site, inúmeras proteína-DNA contatos podem ser identificados, incluindo:
- ligações de hidrogénio entre o reconhecimento da hélice resíduos (arg180, glu181, e arg185) e bases de forro de DNA principais groove
- ligações de hidrogénio entre o reconhecimento da hélice resíduos (ser179, thr182), e fosfato oxygens sobre a espinha dorsal do DNA
- a interação de resíduos não no reconhecimento de hélice (e.g. val139, lys26) com o DNA de backbone
Muitos dos CAP-DNA interações são facilitadas pela flexão do DNA em resposta a TAMPA de ligação.
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IV. CAP-DNA-alfa CTD Complexo
a Mostrada à esquerda é um CAP de monômero (com vinculado cAMP) complexado com uma sequência de DNA que representa a metade do consenso CAP sequência de ligação mais as carboxipenicilinas terminal de domínio de alfa, a subunidade da RNA polimerase (alphaCTD). São indicados os domínios C-terminal e N-terminal da PAC.
a activação da transcrição por CAP requer uma região activadora (AR1) no domínio C-terminal. AR1 é um ciclo de nove resíduos (156-164). A ativação transcritional do casquilho também requer o resíduo C-terminal do casquilho (arg209). Tanto o AR1 como o arg209 desempenham papéis-chave na interacção da PAC com a polimerase (alphaCTD). Por exemplo:
- a parte lateral do resíduo AR1 thr158 forma duas ligações de hidrogénio com resíduos alfactd, uma com thr285, a segunda com glu286. A carbonila dorsal da thr158 também faz duas ligações de hidrogênio, uma com thr285 e uma com val287. as interacções entre Ar1 e alphaCTD contribuem para a ligação CAP-alphaCTD.
- a coluna vertebral do C-terminal arg209 do casquilho forma uma ponte salina com arg317 de alphaCTD. A cadeia lateral de arg209 participa de uma ligação de hidrogênio com gly315 de alphaCTD.
alphaCTD liga – se a uma sequência de ADN centrada em 19 pares de base do centro do local de ligação da tampa: 5′ – a A A A G-3′. A ligação é conseguida através de um extenso contacto da coluna vertebral do ADN por resíduos alfactd, e por ligações h mediadas pela água entre as proteínas e as bases do ADN. Por exemplo:
- Asn268, gly296, lys298, e ser299 formam ligações H com vários oxigens de fosfato de ADN.apesar de não haver contacto directo entre alfactd e bases de ADN, as ligações h mediadas pela água ligam arg265 a várias bases na ranhura menor do ADN, nas quais este resíduo penetra (hidrogénios de água não mostrados).
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IV. referências
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