Gancho AT
El gancho AT es un motivo estructural de unión al ADN presente en muchas proteínas, incluidas las proteínas del grupo de alta movilidad (HMG),[1] proteínas de unión al ADN de plantas[2] y la proteína hBRG1, una ATPasa central de la enzima de conmutación/sacarosa humana. Complejo remodelador no fermentador (SWI/SNF).[3]
Estructura
[editar]Este motivo consiste en una secuencia central palindrómica conservada de prolina - arginina - glicina - arginina - prolina, aunque algunos ganchos AT contienen solo una prolina en la secuencia central. Los ganchos AT también incluyen un número variable de residuos de lisina y arginina cargados positivamente a cada lado de la secuencia central.[4] El gancho AT se une al surco menor del ADN rico en adenina - timina (AT), de ahí la palabra AT en el nombre. El resto del nombre deriva de un "gancho" de asparagina / aspartato previsto en los primeros ganchos AT informados en 1990.[5] En 1997, estudios estructurales utilizando RMN determinaron que un gancho AT unido al ADN adoptó una forma de medialuna o gancho alrededor del surco menor de una cadena de ADN objetivo (en la foto de la derecha).[6] Las proteínas HMGA contienen tres ganchos AT, aunque algunas proteínas contienen hasta 30.[5] Las secuencias de unión óptimas para las proteínas del gancho AT son repeticiones de la forma (ATAA) n o (TATT) n, aunque las secuencias de unión óptimas para la secuencia central del gancho AT son AAAT y AATT.[7]
El dodecámero de ADN tiene ocho pares de bases AT consecutivos, lo que permite colocar el gancho AT en varias posiciones, siendo la posición preferida en una de las regiones AATT para ocupar completamente el surco menor. Las interacciones de Van der Waals del gancho AT con las adeninas desempeñan un papel importante en la especificidad de la posición. [8] Las interacciones de Van der Waals del gancho AT con las adeninas desempeñan un papel importante en la especificidad de la posición. [8]
La figura muestra la posición de la cadena principal para permitir enlaces de hidrógeno con los átomos de oxígeno de timina del surco menor. Las interacciones mostradas provocaron que el ADN se doblara, extendiendo el surco menor. El ADN distorsionado hace que el surco principal complementario forme interacciones entre las cadenas laterales.
Función
[editar]Las proteínas con gancho AT pueden formar enlaces de hidrógeno entre los grupos NH de Gly37 y Arg38 en la cadena principal y los átomos de oxígeno de timina en el surco menor, lo que dobla el ADN y ensancha el surco menor. [8] La unión al surco menor facilita la unión de otras proteínas en el surco mayor. [9] Eso permite a las proteínas HMG regular la expresión de genes e influir en los procesos biológicos.
También se ha propuesto que los ganchos AT anclen proteínas modificadoras de la cromatina a secuencias de ADN ricas en AT mediante su asociación con la remodelación de la cromatina, las modificaciones de las histonas y la función aislante de la cromatina. [9]
Significación clínica
[editar]Las alteraciones o expresión anormal de las proteínas HMG han provocado trastornos metabólicos, como obesidad, diabetes tipo 2 y cáncer. [8]
Referencias
[editar]- ↑ Reeves R. , Beckerbauer L. (May 2001). «HMGI/Y proteins: flexible regulators of transcription and chromatin structure». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression 1519 (1–2): 13-29. PMID 11406267. doi:10.1016/S0167-4781(01)00215-9.
- ↑ Meijer AH, van Dijk EL, Hoge JH (June 1996). «Novel members of a family of AT hook-containing DNA-binding proteins from rice are identified through their in vitro interaction with consensus target sites of plant and animal homeodomain proteins». Plant Molecular Biology 31 (3): 607-618. PMID 8790293. doi:10.1007/BF00042233.
- ↑ Singh M, D'Silva L, Holak TA (2006). «DNA-binding properties of the recombinant high-mobility-group-like AT-hook-containing region from human BRG1 protein». Biological Chemistry 387 (10–11): 1469-1478. PMID 17081121. doi:10.1515/BC.2006.184.
- ↑ Reeves R. (October 2001). «Molecular biology of HMGA proteins: hubs of nuclear function». Gene 277 (1–2): 63-81. PMID 11602345. doi:10.1016/S0378-1119(01)00689-8.
- ↑ a b Reeves R, Nissen MS (May 1990). «The A.T-DNA-binding domain of mammalian high mobility group I chromosomal proteins. A novel peptide motif for recognizing DNA structure». The Journal of Biological Chemistry 265 (15): 8573-8582. PMID 1692833. doi:10.1016/S0021-9258(19)38926-4.
- ↑ Huth JR, Bewley CA, Nissen MS, Evans JN, Reeves R, Gronenborn AM, Clore GM (August 1997). «The solution structure of an HMG-I(Y)-DNA complex defines a new architectural minor groove binding motif». Nature Structural Biology 4 (8): 657-665. PMID 9253416. doi:10.1038/nsb0897-657.
- ↑ Reeves R (October 2000). «Structure and function of the HMGI(Y) family of architectural transcription factors». Environmental Health Perspectives. 108 Suppl 5 (Suppl 5): 803-809. PMID 11035986. doi:10.2307/3454310.
- ↑ a b c d Fonfría-Subirós E, Acosta-Reyes F, Saperas N, Pous J, Subirana JA, Campos JL (2012). «Crystal structure of a complex of DNA with one AT-hook of HMGA1». PLOS ONE 7 (5): e37120. Bibcode:2012PLoSO...737120F. PMC 3353895. PMID 22615915. doi:10.1371/journal.pone.0037120.
- ↑ a b Filarsky M, Zillner K, Araya I, Villar-Garea A, Merkl R, Längst G, Németh A (2015). «The extended AT-hook is a novel RNA binding motif». RNA Biology 12 (8): 864-876. PMC 4615771. PMID 26156556. doi:10.1080/15476286.2015.1060394.
