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pliegue OB

En biología molecular, el pliegue OB (pliegue de unión a oligonucleótidos/oligosacáridos) es un pequeño motivo estructural de proteínas observado en diferentes proteínas que se ...

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En biología molecular, el pliegue OB (pliegue de unión a oligonucleótidos/oligosacáridos) es un pequeño motivo estructural de proteínas observado en diferentes proteínas que se unen a oligonucleótidos u oligosacáridos . Fue identificado originalmente en 1993 en cuatro proteínas no relacionadas: la nucleasa estafilocócica , el dominio de unión al anticodón de la aspartil-ARNt sintetasa y las subunidades B de la enterotoxina termolábil y la verotoxina-1. [ 2 ] Desde entonces, se ha encontrado en múltiples proteínas, muchas de las cuales están involucradas en la estabilidad del genoma. [ 3 ] [ 4 ] Este pliegue se describe a menudo como un motivo de llave griega . [ 2 ] [ 5 ]

Estructura

El pliegue OB consiste en una lámina β de cinco hebras enrollada para formar un barril β cerrado , rematado por una hélice α en un extremo y una hendidura de unión en el otro. La hélice α se empaqueta contra la capa inferior de residuos, aproximadamente perpendicular al eje del barril. La estructura de la lámina β sobresale de esta capa y se empaqueta alrededor de los lados de la hélice. Las especificidades de unión de cada pliegue OB dependen de la diferente longitud, secuencia y conformación de los bucles que conectan las hebras β. [ 2 ] [ 6 ]

Determinantes estructurales

Los dominios con pliegue OB poseen varios determinantes estructurales clave. Estas características comunes se derivan de principios físicos que rigen la estructura de las proteínas, más que de la homología de secuencia . [ 2 ] [ 5 ]

  • Estructura de lámina β:

La lámina β cerrada posee parámetros específicos que determinan características geométricas como el radio medio y el ángulo promedio entre las direcciones de las hebras y el eje del barril.

  • Protuberancias β:

La mayoría de las estructuras presentan una protuberancia β común en la primera hebra. Estas protuberancias β proporcionan pequeños aumentos en el radio del barril y el enrollamiento necesario de las hebras β.

  • Embalaje interior para residuos:

El interior de la lámina β cerrada tiene una estructura regular de tres capas de residuos, donde cada hebra β aporta un residuo a cada capa.

  • Deformación del barril β:

Muchos barriles β tienen una forma aplanada similar, con una sección transversal elíptica.

  • Interfaz barril-hélice:

Una cavidad en el eje del barril está llena por un gran residuo hidrofóbico de la hélice.

  • Ubicación del sitio de unión:

En algunas proteínas, los sitios de unión se localizan en la superficie lateral del barril β, donde convergen tres bucles, de manera que quedan parcialmente envueltos por la proteína con la que se unen. En otras, la hendidura de unión en el lateral del barril opuesto a la hélice funciona como sitio de unión.

Función

Los dominios OB son dominios de unión versátiles que pueden interactuar con ADN monocatenario (ssDNA), ADN bicatenario (dsDNA), ARN , proteínas , fosfolípidos y oligosacáridos . En las proteínas guardianas del genoma, los dominios OB desempeñan funciones cruciales en la unión y el reconocimiento del ADN, las interacciones proteína-proteína y las funciones catalíticas en complejos multisubunitarios. [ 7 ]

Ejemplos de proteínas que contienen este dominio

Relación con los dominios SH3

Los pliegues OB son estructuralmente similares a los dominios de homología Src 3 (SH3) , con sus hebras β superponiéndose con una diferencia inferior a 2 Å. Esta similitud estructural es importante para comprender la función y la regulación de los pliegues OB, ya que los dominios SH3 se unen a ligandos que contienen PXXP en un bolsillo similar al bolsillo de unión al ADN monocatenario de muchos pliegues OB. [ 6 ]

Evolución y distribución

El pliegue OB podría representar un motivo de plegamiento estable que apareció tempranamente en la evolución de las proteínas , con una amplia presencia debido a su adaptabilidad a diferentes funciones y secuencias. [ 2 ] Las proteínas con pliegue OB presentan una gran versatilidad, lo que probablemente contribuyó al desarrollo y la adopción generalizada de este pliegue en las proteínas guardianas del genoma. Pueden adoptar diversos estados de oligomerización y estructuras cuaternarias, lo que permite interacciones complejas y dinámicas. El pliegue OB tiene flexibilidad para unirse a una variedad de sustratos a través de variaciones en el tamaño, la composición y las inserciones de los bucles, mostrando una naturaleza modular. En algunos casos, puede proporcionar funciones catalíticas a complejos multisubunitarios, ampliando su utilidad más allá de la simple unión. Su similitud estructural con los dominios SH3 permite que los pliegues OB participen en interacciones proteína-proteína , posibilitando la regulación y la formación de complejos. [ 6 ]

Referencias

  1. ↑ Yang C, Curth U, Urbanke C, Kang C (febrero de 1997). "Estructura cristalina de la proteína de unión al ADN monocatenario mitocondrial humano a una resolución de 2,4 Å". Nature Structural Biology . 4 (2): 153– 157. doi : 10.1038/nsb0297-153 . PMID 9033597 . 
  2. 1 2 3 4 5 Murzin AG (marzo de 1993). "Pliegue OB (unión de oligonucleótidos/oligosacáridos): solución estructural y funcional común para secuencias no homólogas" . The EMBO Journal . 12 (3): 861– 867. doi : 10.1002/j.1460-2075.1993.tb05726.x . PMC 413284. PMID 8458342 .  
  3. ↑ Amir M, Alam A, Ishrat R, Alajmi MF, Hussain A, Rehman MT, et al. (septiembre de 2020). "Una visión sistémica de los guardianes del genoma: mapeo del circuito de señalización subyacente a las proteínas plegadas de unión a oligonucleótidos/oligosacáridos". Omics . 24 (9): 518– 530. doi : 10.1089/omi.2020.0072 . PMID 32780668 .  
  4. ↑ Yang Z, Costanzo M, Golde DW, Kolesnick RN (septiembre de 1993). "La activación del factor de necrosis tumoral de la vía de la esfingomielina señala la translocación del factor nuclear kappa B en células HL-60 intactas" . The Journal of Biological Chemistry . 268 (27): 20520– 20523. doi : 10.1016/s0021-9258(20)80756-x . PMC 8376408. PMID 8376408 .  
  5. 1 2 Theobald DL, Mitton-Fry RM, Wuttke DS (2003). "Reconocimiento de ácidos nucleicos por proteínas con pliegue OB" . Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure . 32 : 115–133 . doi : 10.1146/annurev.biophys.32.110601.142506 . PMC 1564333. PMID 12598368 .  
  6. 1 2 3 Bianco PR (2022). "Familias de guardianes del genoma con pliegue OB: un tema universal construido a partir del pequeño bloque de construcción de barril β" . Frontiers in Molecular Biosciences . 9 784451. doi : 10.3389/fmolb.2022.784451 . PMC 8881015. PMID 35223988 .  
  7. ↑ Flynn RL, Zou L (agosto de 2010). "Proteínas plegadas de unión a oligonucleótidos/oligosacáridos: una familia creciente de guardianes del genoma" . Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology . 45 (4): 266– 275. doi : 10.3109/10409238.2010.488216 . PMC 2906097. PMID 20515430 .  
  • InterPro: Unión a ácidos nucleicos, pliegue OB (IPR012340)