Ходочные мотивы

P-петля, содержащая нуклеозид трифосфат гидролаза
P-петля, содержащая нуклеозид трифосфат гидролаза
Идентификаторы
Символ	?
InterPro	IPR027417

Мотивы Walker A и Walker B , которые являются мотивами белковых последовательностей , как известно, имеют высоко консервативные трехмерные структуры . Впервые они сообщили в ATP -связывающих белках Уокер . и коллеги в 1982 году ^{[ 1 ]}

Из двух мотивов мотив A является основным «p-петли», ответственным за связывание фосфата , в то время как B-мотив является гораздо менее консервативной областью нижней части. P-петль наиболее известен своим присутствием в АТФ и GTP-связывающих белках, а также обнаруживается в различных белках с фосфорилированными субстратами. Основные линии включают: ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Reca и Rotor ATP -синтаза / АТФазы (α и β -субъединицы).
АТФазы, зависимые от нуклеиновой кислоты: геликазы , SWI2 и PhoH ( InterPro : IPR003714 )
ААА белки
Стенд NTPases, включая MJ, PH, AP и NACHT ATPASE
ABC - Pilt attpases
Нуклеотидкиназы ( InterPro : IPR000850 )
G-доменные белки : G-белки ( трансдуцин ), миозин .

Уокер мотив

Выравнивание мутанта h-ras мутанта A59G в комплексе с GPPNHP (зеленый мультфильм) и ВВП (голубое мультфильм). Главная цепь P-петли показана красным, Mg ²⁺ Ион как зеленая сфера и боковые цепи аминокислот K16 и S17 показаны в виде палочек.

Walker A Мотив , также известный как петля Ходока , или P-петли , или фосфат-связывающая петля , является мотивом в белках , который связан с связыванием фосфатов . Мотив имеет шаблон gx (4) -gk- [ts], где G, K, T и S обозначают остатки глицина , лизина , треонина и серина соответственно, а X обозначает любую аминокислоту . Он присутствует во многих АТФ или GTP, использующих белки; Это β -фосфат нуклеотида , который связан. Остаток лизина нуклеотидных (k) в ходунке. Мотив вместе с основными атомами NH цепь имеет решающее значение для связей . ^{[ 6 ]} Это глициновая петля, которой предшествует бета -прядь , а затем альфа -спираль ; Эти особенности, как правило, являются частью α/β -домена с четырьмя нити, зажатыми между двумя спиралями с каждой стороны. Фосфатные группы нуклеотида магний также координируются с двухвалентным катионом, таким как , кальций или марганцевой ( II) ион. ^{[ 7 ]}

Помимо консервативного лизина, особенностью p-петли, используемого в связывании фосфатов, является составное гнездо LRLR ^{[ 8 ]} содержит четыре остатка XXGK, как указано выше, чьи основные атомы цепи образуют вогнутость размером с фосфат, а группы NH указывают внутрь. Синтетический гексапептид SGAGKT был показан ^{[ 9 ]} сильно связывать неорганический фосфат; Поскольку такой короткий пептид не образует альфа-спиралью , это говорит о том, что это гнездо, а не на N-конце спирали, то есть основная особенность связывания фосфатов.

При нуклеотидном гидролизе петля существенно не изменяет конформацию белка , но остается связанной с оставшимися фосфатными группами. Было показано, что мотив Walker Atif A-связывание вызывает структурные изменения в связанном нуклеотиде, вдоль линии индуцированной модели FIT связывания FER- . ^{[ Цитация необходима ]}

Подобные складки

PTP ( протеин тирозинфосфатазы ), которые катализируют гидролиз неорганического фосфата из остатка фосфотирозина (обратная реакция тирозинкиназы ), содержащий мотив, который складывается в P-петли Полем Консервативная последовательность этого мотива-CX (5) -r- [ST], где C и R обозначают цистеина и аргинина соответственно. остатки ^{[ 10 ]}

пиридоксаль фосфат (PLP), использующие ферменты, такие как цистеинсинтаза, напоминают P-петлю. Говорят, что ^{[ Цитация необходима ]}

A-lep

А-петля ( ароматический остаток, взаимодействующий с адениновым кольцом АТФ), относится к консервативным ароматическим аминокислотам , необходимым для связывания АТФ, обнаруженных примерно у 25 аминокислот выше по течению от ходуна в подмножестве белков P-петли. ^{[ 11 ]}

Walker B Motif

Walker B Motif является мотивом в большинстве белков P-петли, расположенных вниз по течению от A-Motif. Сообщалось, что консенсусная последовательность этого мотива была [rk] -x (3) -gx (3) -lhhhd, где r, k, g, l и d обозначают аргинина , лизина , глицина , лейциновой и аспер-кислоты остатки соответственно,, X представляет любую из 20 стандартных аминокислот, а H обозначает гидрофобную аминокислоту. ^{[ 1 ]} Этот мотив был изменен как HHHHDE, где E обозначает остаток глутамата . ^{[ 6 ]} Аспартат найденных и глутамат также составляют часть мотивов мертвых/DEA, в геликазах . Остаток аспартата координирует ионы магния, и глутамат необходим для гидролиза АТФ . ^{[ 6 ]} Существует значительная изменчивость в последовательности этого мотива, причем единственными инвариантными признаками являются отрицательно заряженный остаток после отрезка громоздких гидрофобных аминокислот. ^{[ 12 ]}

Эволюционные соединения

Существует гипотеза о том, что мотив, связывающий фосфат, может быть эволюционно связан с мотивом связывания фосфата Россмана из-за общих принципов в месте связывания цикла между первой β-цепи и α-спираль в стержне αβα сэндвич и позиционирование функционально важного аспартата на кончике второй β-цепи. ^{[ 13 ]}

Смотрите также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} Уокер JE, Saraste M, Runswick MJ, Gay NJ (1982). «Отдаленные связанные последовательности в альфа-и бета-субъединицах АТФ-синтазы, миозин, киназы и других АТФ-реквизитных ферментов и общая складка нуклеотидного связывания» . Embo Journal . 1 (8): 945–951. doi : 10.1002/j.1460-2075.1982.tb01276.x . PMC 553140 . PMID 6329717 .
^ Leipe DD, Wolf Yi, Koonin EV, Aravind L (март 2002 г.). «Классификация и эволюция P-петли GTPases и связанные с АТФазами» . Журнал молекулярной биологии . 317 (1): 41–72. doi : 10.1006/jmbi.2001.5378 . PMID 11916378 .
^ Stryer L, Berg JM, JL Tymical (2002). Биохимия . Сан -Франциско: WH Freeman. Я 0-7167-4684-0 .
^ Рамакришнан С., Дани против, Рамасарма Т (октябрь 2002 г.). «Конформационный анализ мотива ходунья A [gxxxxgkt (s)] в нуклеотидсвязывающих и других белках» . Протеиновая инженерия . 15 (10): 783–798. doi : 10.1093/белок/15,10,783 . PMID 12468712 .
^ Saraste M, Sibbald PR, Wittinghofer A (ноябрь 1990). «P-петли-общий мотив в АТФ и GTP-связывающих белках». Тенденции в биохимических науках . 15 (11): 430–434. doi : 10.1016/0968-0004 (90) 90281-F . PMID 2126155 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Hanson Pi, WhiteHeart SW (июль 2005 г.). «ААА+ белки: иметь двигатель, будет работать». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 6 (7): 519–529. doi : 10.1038/nrm1684 . PMID 16072036 . S2CID 27830342 .
^ Bugreev DV, Mazin Av (июль 2004 г.). «CA2+ активирует гомологичный белок рекомбинации человека RAD51, модулируя активность АТФазы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (27): 9988–9993. Bibcode : 2004pnas..101.9988b . doi : 10.1073/pnas.0402105101 . PMC 454202 . PMID 15226506 .
^ Уотсон Д.Д., Милнер-Уайт Э.Дж. (январь 2002 г.). «Новый анион-связывающий анион-сайт в белках: гнездо. Особая комбинация PHI, значений PSI в последовательных остатках дает анионсвязывающие сайты, которые часто встречаются и часто встречаются в функционально важных областях». Журнал молекулярной биологии . 315 (2): 171–182. doi : 10.1006/jmbi.2001.5227 . PMID 11779237 .
^ Bianchi A, Giorgi C, Ruzza P, Toniolo C, Milner-White EJ (май 2012 г.). «Синтетический гексапептид, предназначенный для напоминания белкового гнезда p-петли, как показано, связывает неорганический фосфат». Белки . 80 (5): 1418–1424. doi : 10.1002/prot.24038 . PMID 22275093 . S2CID 5401588 .
^ Zhang M, Stauffacher CV, Lin D, Van Etten RL (август 1998 г.). «Кристаллическая структура человеческой низкомолекулярной фосфотирозилфосфатазы. Последствия для специфичности субстрата» . Журнал биологической химии . 273 (34): 21714–21720. doi : 10.1074/jbc.273.34.21714 . PMID 9705307 .
^ Амбудкар С.В., Ким И.В., Ся Д., Сауна Зе (февраль 2006 г.). «A-петля, новая консервативная ароматическая кислота-субдомен вверх по течению от ходуна A Atif в транспортерах ABC, имеет решающее значение для связывания АТФ» . Письма Febs . 580 (4): 1049–1055. doi : 10.1016/j.febslet.2005.12.051 . PMID 16412422 .
^ Koonin EV (июнь 1993 г.). «Общий набор консервативных мотивов в огромном разнообразии предполагаемых нуклеиновых кислот АТФаз, включая белки MCM, участвующие в инициации репликации эукариотической ДНК» . Исследование нуклеиновых кислот . 21 (11): 2541–2547. doi : 10.1093/nar/21.11.2541 . PMC 309579 . PMID 8332451 .
^ Longo LM, Jabłońska J, Vyas P, Kanade M, Kolodny R, Ben-Tal N, Tawfik DS (декабрь 2020 года). Deane CM, Boudker O (Eds.). «О появлении ферментов P-петли NTPase и Rossmann из бета-альфа-бета-фрагмента» . элиф . 9 : E64415. doi : 10.7554/elife.64415 . PMC 7758060 . PMID 33295875 .

Внешние ссылки

[pmid6329717-1] Jump up to: ^а ^{беременный} Уокер JE, Saraste M, Runswick MJ, Gay NJ (1982). «Отдаленные связанные последовательности в альфа-и бета-субъединицах АТФ-синтазы, миозин, киназы и других АТФ-реквизитных ферментов и общая складка нуклеотидного связывания» . Embo Journal . 1 (8): 945–951. doi : 10.1002/j.1460-2075.1982.tb01276.x . PMC 553140 . PMID 6329717 .

[pmid11916378-2] Leipe DD, Wolf Yi, Koonin EV, Aravind L (март 2002 г.). «Классификация и эволюция P-петли GTPases и связанные с АТФазами» . Журнал молекулярной биологии . 317 (1): 41–72. doi : 10.1006/jmbi.2001.5378 . PMID 11916378 .

[isbn0-7167-4684-0-3] Stryer L, Berg JM, JL Tymical (2002). Биохимия . Сан -Франциско: WH Freeman. Я 0-7167-4684-0 .

[4] Рамакришнан С., Дани против, Рамасарма Т (октябрь 2002 г.). «Конформационный анализ мотива ходунья A [gxxxxgkt (s)] в нуклеотидсвязывающих и других белках» . Протеиновая инженерия . 15 (10): 783–798. doi : 10.1093/белок/15,10,783 . PMID 12468712 .

[pmid2126155-5] Saraste M, Sibbald PR, Wittinghofer A (ноябрь 1990). «P-петли-общий мотив в АТФ и GTP-связывающих белках». Тенденции в биохимических науках . 15 (11): 430–434. doi : 10.1016/0968-0004 (90) 90281-F . PMID 2126155 .

[pmid16072036-6] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Hanson Pi, WhiteHeart SW (июль 2005 г.). «ААА+ белки: иметь двигатель, будет работать». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 6 (7): 519–529. doi : 10.1038/nrm1684 . PMID 16072036 . S2CID 27830342 .

[7] Bugreev DV, Mazin Av (июль 2004 г.). «CA2+ активирует гомологичный белок рекомбинации человека RAD51, модулируя активность АТФазы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (27): 9988–9993. Bibcode : 2004pnas..101.9988b . doi : 10.1073/pnas.0402105101 . PMC 454202 . PMID 15226506 .

[8] Уотсон Д.Д., Милнер-Уайт Э.Дж. (январь 2002 г.). «Новый анион-связывающий анион-сайт в белках: гнездо. Особая комбинация PHI, значений PSI в последовательных остатках дает анионсвязывающие сайты, которые часто встречаются и часто встречаются в функционально важных областях». Журнал молекулярной биологии . 315 (2): 171–182. doi : 10.1006/jmbi.2001.5227 . PMID 11779237 .

[9] Bianchi A, Giorgi C, Ruzza P, Toniolo C, Milner-White EJ (май 2012 г.). «Синтетический гексапептид, предназначенный для напоминания белкового гнезда p-петли, как показано, связывает неорганический фосфат». Белки . 80 (5): 1418–1424. doi : 10.1002/prot.24038 . PMID 22275093 . S2CID 5401588 .

[pmid9705307-10] Zhang M, Stauffacher CV, Lin D, Van Etten RL (август 1998 г.). «Кристаллическая структура человеческой низкомолекулярной фосфотирозилфосфатазы. Последствия для специфичности субстрата» . Журнал биологической химии . 273 (34): 21714–21720. doi : 10.1074/jbc.273.34.21714 . PMID 9705307 .

[pmid16412422-11] Амбудкар С.В., Ким И.В., Ся Д., Сауна Зе (февраль 2006 г.). «A-петля, новая консервативная ароматическая кислота-субдомен вверх по течению от ходуна A Atif в транспортерах ABC, имеет решающее значение для связывания АТФ» . Письма Febs . 580 (4): 1049–1055. doi : 10.1016/j.febslet.2005.12.051 . PMID 16412422 .

[pmid8332451-12] Koonin EV (июнь 1993 г.). «Общий набор консервативных мотивов в огромном разнообразии предполагаемых нуклеиновых кислот АТФаз, включая белки MCM, участвующие в инициации репликации эукариотической ДНК» . Исследование нуклеиновых кислот . 21 (11): 2541–2547. doi : 10.1093/nar/21.11.2541 . PMC 309579 . PMID 8332451 .

[13] Longo LM, Jabłońska J, Vyas P, Kanade M, Kolodny R, Ben-Tal N, Tawfik DS (декабрь 2020 года). Deane CM, Boudker O (Eds.). «О появлении ферментов P-петли NTPase и Rossmann из бета-альфа-бета-фрагмента» . элиф . 9 : E64415. doi : 10.7554/elife.64415 . PMC 7758060 . PMID 33295875 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]