Gancho AT

El AT-hook es un motivo 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 del complejo de remodelación SWI/SNF (conmutación/no fermentación de sacarosa) humano . ^{[ 3 ]}

Este motivo consiste en una secuencia central palindrómica conservada de prolina - arginina - glicina - arginina - prolina , aunque algunos AT-hooks contienen solo una prolina en la secuencia central. Los AT-hooks también incluyen un número variable de residuos de lisina y arginina con carga positiva a cada lado de la secuencia central. ^{[ 4 ]} El AT-hook se une al surco menor del ADN rico en adenina - timina (AT), de ahí el AT en el nombre. El resto del nombre deriva de un "gancho" de asparagina / aspartato predicho en los primeros AT-hooks reportados en 1990. ^{[ 5 ]} En 1997, estudios estructurales usando RMN determinaron que un AT-hook unido al ADN adoptaba una forma de media luna o gancho alrededor del surco menor de una hebra de ADN objetivo (imagen a la derecha). ^{[ 6 ]} Las proteínas HMGA contienen tres AT-hooks, aunque algunas proteínas contienen hasta 30. ^{[ 5 ]} Las secuencias de unión óptimas para las proteínas AT-hook son repeticiones de la forma (ATAA) _n o (TATT) _n , aunque las secuencias de unión óptimas para la secuencia central del AT-hook son AAAT y AATT. ^{[ 7 ]}

El dodecámero de ADN tiene ocho pares de bases AT consecutivos, lo que permite que el gancho AT se posicione en varias posiciones, siendo la posición preferida 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 la formación de enlaces de hidrógeno con los átomos de oxígeno de la timina en el surco menor. Estas interacciones provocan que el ADN se doble, extendiendo el surco menor. El ADN deformado genera interacciones entre las cadenas laterales del surco mayor complementario.

Las proteínas AT-hook pueden formar enlaces de hidrógeno entre los grupos NH de Gly37 y Arg38 en la cadena principal y los átomos de oxígeno de la timina en el surco menor, lo que dobla el ADN y ensancha dicho surco. ^{[ 8 ]} La unión al surco menor facilita la unión de otras proteínas en el surco mayor. ^{[ 9 ]} Esto permite que las proteínas HMG regulen la expresión génica e influyan en los procesos biológicos.

También se ha propuesto que los AT-hooks anclen proteínas modificadoras de la cromatina a secuencias de ADN ricas en AT a través de su asociación con la remodelación de la cromatina, las modificaciones de histonas y la función de aislante de la cromatina. ^{[ 9 ]}

Las alteraciones o la expresión anormal de las proteínas HMG han dado lugar a trastornos metabólicos, como la obesidad, la diabetes tipo 2 y el cáncer. ^{[ 8 ]}