Protein pro kontrolu katabolitů A - Catabolite Control Protein A

Čelní (horní) a boční (spodní) pohledy na konstrukci (PDB: 1rzr[1]) CcpA (zelená a červená) v komplexu s koregulátorem Hpr-Ser46-P (modrá) a cílovou (operátorovou) sekvencí DNA (zlatá). CcpA váže DNA jako homodimer (zelené a červené monomerní řetězce) v N-koncové oblasti proteinu. Vazba je modulována alostericky vazbou Hpr-Ser46-P (modrá) a ligandů s malou molekulou (není zobrazeno).

Protein pro kontrolu katabolitů A (CcpA) je hlavním regulátorem metabolismu uhlíku v grampozitivní bakterie.[2] Je členem LacI /GalR rodina regulátoru transkripce.[2] Na rozdíl od většiny proteinů LacI / GalR je CcpA alostericky regulován hlavně interakcí protein-protein, spíše než interakcí protein-malá molekula.[2] CcpA interaguje s fosforylovaný forma Hpr[1] a Crh,[3] který se tvoří při vysokých koncentracích glukózy nebo fruktosa-1,6-bisfosfátu[3] jsou přítomny v buňce. Interakce Hpr nebo Crh moduluje specificitu sekvence DNA CcpA, což mu umožňuje vázat DNA operátora k modulaci transkripce.[2] Malé molekuly glukóza-6-fosfát a fruktóza-1,6-bisfosfát jsou také známé alosterické efektory, dolaďovací funkce CcpA.[4]

Struktura

Funkční jednotka CcpA vázající DNA se skládá z homodimeru.[2] N-koncová oblast každého monomeru tvoří místo vázající DNA, zatímco C-koncová část tvoří „regulační“ doménu. Krátký linker spojuje N-koncovou DNA vazebnou doménu a C-koncovou regulační doménu, která po navázání částečně kontaktuje DNA.[2] Podrodinu LacI / GalR lze funkčně rozdělit na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti motivu „YxxPxxxAxxL“ v likérové ​​sekvenci; CcpA patří do dělení obsahujícího tento motiv.[5] Regulační doména se dále dělí na N-koncovou a C-koncovou subdoménu. V rozštěpu mezi těmito subdoménami dochází k vazbě efektoru s malou molekulou.[4] Vazba na fosforylovaný Hpr / Crh nastává podél N-subdomény regulační domény.[1]

Reference

  1. ^ A b C Schumacher, M. A .; Allen, G. S .; Diel, M .; Seidel, G .; Hillen, W .; Brennan, R. G. (2004). "Strukturální základ pro alosterickou kontrolu transkripčního regulátoru CcpA pomocí fosfoproteinu HPr-Ser46-P". Buňka. 118 (6): 731–741. doi:10.1016 / j.cell.2004.08.027. PMID  15369672. S2CID  8681392.
  2. ^ A b C d E F Swint-Kruse, L .; Matthews, K. S. (2009). „Allostery v rodině LacI / GalR: variace na téma“. Současný názor v mikrobiologii. 12 (2): 129–137. doi:10.1016 / j.mib.2009.01.009. PMC  2688824. PMID  19269243.
  3. ^ A b Landmann, J. J .; Busse, R. A .; Latz, J. H .; Singh, K. D .; Stülke, J. R .; Görke, B. (2011). „Crh, paralog fosfokariérového proteinu HPr, řídí methylglyoxal bypass glykolýzy u Bacillus subtilis.“ Molekulární mikrobiologie. 82 (3): 770–787. doi:10.1111 / j.1365-2958.2011.07857.x. PMID  21992469.
  4. ^ A b Schumacher, M. A .; Seidel, G .; Hillen, W .; Brennan, R. G. (2007). „Structural Mechanism for the Fine-tuning of CcpA Function by the Small Molecule Effects Glucose 6-Phosphate and Fructose 1,6-Bisphosphate“. Journal of Molecular Biology. 368 (4): 1042–1050. doi:10.1016 / j.jmb.2007.02.054. PMID  17376479.
  5. ^ Tungtur, S .; Parente, D. J .; Swint-Kruse, L. (2011). „Funkčně důležité pozice mohou zahrnovat většinu architektury proteinu“. Proteiny: struktura, funkce a bioinformatika. 79 (5): 1589–1608. doi:10,1002 / prot.22985. PMC  3076786. PMID  21374721.