Non-gtpase proteins with diverse functions share a common fold with the gtp-binding domain, as revealed by hydrophobic cluster analysis
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Date
2008
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Las pequeñas proteínas G (también llamadas pequeñas GTPasas, pequeñas proteínas de unión a GTP y superfamilia de proteínas Ras) comprende una amplia variedad de proteínas que comparten la misma arquitectura que el dominio de unión a GTP. Aunque la estructura básica de este dominio globular es estructuralmente la misma para todos los miembros de la familia, su primaria estructura es extremadamente variable en su composición de aminoácidos (aa). Debido a que las pequeñas GTPasas están involucradas en diversos procesos celulares (proliferación celular, síntesis de proteínas, transducción de señales), existen secuencias consenso para los bucles G1-G5 para cada uno de los miembros. Estos bucles son esenciales para la interacción con el sustrato en asociación con Mg2+ y factores de intercambio GTP/GDP. La hidrólisis de GTP permite que diferentes GTPAsas ordenen y amplifiquen señales transmembranales, direccionen la síntesis y traslocación de proteínas, guíen el tráfico vesicular a través del citoplasma, y controlen la proliferación y diferenciación de células animales. Sin embargo, miembros de la superclase GTPasa carecen de la actividad GTPasa. La especificidad por el GTP es concedida por el motivo NKXD del bucle G4. Una mutación en aquellos aminoácidos conlleva a la pérdida de la afinidad por GTP, afectando la especificidad por este sustrato, pero ganando especificidad por otros. Este documento se centra en proteínas con funciones no relacionadas, pero con la estructura de las pequeñas GTPasas. Utilizando, como resultado de búsquedas en BLAST, secuencias de proteínas, especialmente no GTPasas con estructura 3D disponible, este trabajo presenta análisis de secuencia hechos por HCA y comparación estructural con GTPasas caracterizadas. Resultó que, aunque la identidad de secuencia está en la zona umbral, i.e. inferior al 25%, se puede evidenciar conservación de la localización de los motivos catalíticos. Es así que, mutaciones ocurridas produjeron nuevas funciones mientras la estructura global se mantiene.
Description
Keywords
HCA, Dominio de unión a GTP, GTPasa, Evolución de proteínas, Estructura proteínica, empaquetamiento hidrofóbico, similitud de secuencia.