Protein aktivátoru katabolitů - Catabolite activator protein

Katabolický aktivátor Protein (modrý) navázaný na kousek DNA (červený).

Protein aktivátoru katabolitů (VÍČKO; také známý jako cAMP receptorový protein, CRP) je trans-působící transkripční aktivátor který existuje jako homodimer v řešení. Každá podjednotka CAP se skládá z a ligand -vázací doména na N-konec (VÍČKON, zbytky 1-138) a a Doména vázající DNA na C-konec (DBD, zbytky 139-209).[1][2] Dva tábory (cyklický AMP ) molekuly vážou dimerní CAP s negativním kooperativnost. Cyklický AMP funguje jako alosterický efektor zvýšením CAP afinita pro DNA. CAP váže oblast DNA proti směru od místa vazby DNA RNA polymerázy. CAP aktivuje transkripci prostřednictvím interakcí protein-protein s α-podjednotkou RNA polymerázy. Tato interakce protein-protein je zodpovědná za (i) katalýzu tvorby uzavřeného komplexu RNAP-promotor; a (ii) izomerizace komplexu RNAP-promotor k otevřenému potvrzení. Interakce CAP s RNA polymerázou způsobuje ohýbání DNA v blízkosti místa počátečního transkripce, čímž účinně katalyzuje proces iniciace transkripce.[3] Název CAP je odvozen od jeho schopnosti ovlivňovat transkripci genů zapojených do mnoha katabolických drah. Například když je množství glukózy transportované do buňky nízké, kaskáda událostí má za následek zvýšení cytosolický úrovně cAMP. Toto zvýšení hladin cAMP je snímáno CAP, která dále aktivuje transkripci mnoha dalších katabolických genů.

CAP má charakteristiku helix-turn-helix struktura motivu, která mu umožňuje vázat se na sebe hlavní drážky na DNA. Tyto dvě šroubovice se zesilují, přičemž každá způsobuje otočení struktury o 43 °, přičemž v DNA se otáčí celkově o 94 °.[4]

Tato interakce otevírá molekulu DNA, což umožňuje RNA polymeráza svázat a přepsat geny podílející se na laktóze katabolismus.[1][2] cAMP-CAP je vyžadován pro aktivaci transkripce lac operon.

Tento požadavek odráží větší jednoduchost, s jakou může být glukóza metabolizována ve srovnání s laktózou. Buňka „upřednostňuje“ glukózu, a pokud je k dispozici, lac operon se neaktivuje, i když je přítomna laktóza. Toto je efektivní způsob integrace dvou různých signálů. Tento jev je znám jako represe katabolitů. SZP hraje důležitou roli v EU represe katabolitů, známý příklad a modulon a také hraje roli v Mal regulon.[5]

Reference

  1. ^ A b Busby S, Ebright RH (2001). Msgstr "Aktivace transkripce proteinem aktivujícím katabolit (CAP)". J. Mol. Biol. 293 (2): 199–213. doi:10.1006 / jmbi.1999.3161. PMID  10550204.
  2. ^ A b Lawson CL, Swigon D, Murakami KS, Darst SA, Berman HM, Ebright RH (2004). „Protein aktivátoru katabolitů: vazba DNA a aktivace transkripce“. Curr. Opin. Struct. Biol. 14 (1): 10–20. doi:10.1016 / j.sbi.2004.01.012. PMC  2765107. PMID  15102444.
  3. ^ Busby, Steve; Ebright, Richard H (1999-10-22). Msgstr "Aktivace transkripce proteinem aktivujícím katabolit (CAP)". Journal of Molecular Biology. 293 (2): 199–213. doi:10.1006 / jmbi.1999.3161. PMID  10550204.
  4. ^ Schultz SC, Shields GC, Steitz TA (1991). „Krystalová struktura komplexu CAP-DNA: DNA je ohnutá o 90 stupňů“. Věda. 253 (5023): 1001–7. Bibcode:1991Sci ... 253.1001S. doi:10.1126 / science.1653449. PMID  1653449. S2CID  19723922.
  5. ^ Molekulární biologie, 1. vydání (1999), Robert F. Weaver. p. 193

externí odkazy