DOMINI D’UNIÓ A ZINC
Pfam ens dóna la seqüència aminoacídica consens del domini de zinc de
totes les ADHs. Per continuar analitzant les diferències entre les ADHs humanes
volíem fer un aliniament múltiple amb la seqüència del domini i trobar:
zones
semblants conservades entre les diferents ADHs que
corresponen al domini de zinc i potser a algun altre domini conservat durant
l’evolució com el del coenzim.
zones diferents
entre les ADHs que expliquin la funció específica de cada una.
El problema és que el domini de zinc de
Pfam és gairebé de la mateixa longitud que la seqüència del mRNA, de manera que
no sóm capaços de veure una correlació seqüència-funció específica de cada ADH.
Això ens va portar a pensar que potser aminoàcids
puntuals de l’estructura tridimensional de la proteïna tenen un paper essencial
en la funció.
Taula obtinguda a través de Blast (CD-Browser)
c
|
|||||||||
|
Description: |
adh_zinc, Zinc-binding
dehydrogenases. |
||||||||
|
CD status: |
Full-length sequences,
including 3D structure if known. Alignment from source, reindexed to
representative |
||||||||
|
Source: |
|||||||||
|
Created: |
12-Sep-2001 |
||||||||
|
Taxonomy spanned: |
|
||||||||
|
Aligned sequences: |
215 |
||||||||
|
Representative: |
Consensus sequence: |
||||||||
|
Aligned range: |
1-341 |
||||||||
|
Sequence: |
AVGGGPKVLEVEEVPVPPPGPGEVLVKVLAAGICHSDLHLYKGGYPLPPVKPLVLGHEGAGVVVEVGSGVTGFKVGDRVVVLPLVGCCGCEYCKSGRENLCPKDGFGGFTGDGGFAEYVVVPAAFLVKIPDGLPLEEAAALGCAGLTAYGALVRAAKVLPGDTVLVHGAGGVGLAAIQLAKAAGAARVIAVDSSEKKLELAKELGAADFVNNSRKEDFVEAIKELTGGGVDVVLDCGGGA TLDAALALLKPGGRLVVVGVPGGGVPIPLPFDLLLKERSIKGSFLGGRKPDELREALDLLASGIGVLKPLITHTLPPLDEAPEAFELMESGKHTGKVVVIP |
Per a cada subunitat:
Verd: subdomini catalític
Lila: subdomini d’unió al coenzim
El domini d’unió a zinc és essencial en
aquesta família de proteïnes.
Cada proteïna s’uneix a dos àtoms de zinc per
subunitat.
Un dels àtoms de zinc és essencial per
l’activitat catalítica mentre que l’altre no ho és.
Els dos àtoms de zinc s’uneixen per residus de
cisteïna o de histidina a la subunitat.
Segons Zhong-Ning
Yang et al. (1999) el plegament
de les proteïnes de classe III i classe I seria molt similar; aquest mateix
grup va identificar uns residus crítics a nivell estructural i funcional,
mitjançant difracció de raigs X; d’entre aquests residus destaquen la His47 i el Glu68.
En el cas de la Histidina, es tracta del residu involucrat en la transferència
del H+, alliberat després de la reacció d’oxidació, així com també té un paper
important en la unió del cofactor NAD; hem comprovat la seva conservació en
totes les nostres seqüències, excepte en el cas de la Adh6; tal com
explica el grup de Yang, les proteïnes de classe I tenen la His en posició 47,
mentres que les proteïnes de classe III tenen l’equivalent a la posició 51. El que és novedós a través de la nostra anàlisi és la identificació
del residu de His en les classes II i IV (en posicions 47 i 51,
respectivament).
En canvi, a la
posició 68 no hi hem trobat cap Glutàmic, sinó Isoleucines;
aquest seria el residu responsable per la coordinació directa de l’àtom de Zn
catalític, coordinació que és important alhora de disminuir el pka dels
alcohols per dur a terme la reacció d’oxidació.
En cada dímer trobem dos subdominis catalítics i dos
subdominis d’unió al coenzim. Les dues subunitats s’encaren pel subdomni d’unió
al coenzim, deixant els subdominis catalítics als extrems. La proteïna passa
per diferents estats conformacionals al
llarg de tot el procés de detoxificació d’alcohol; així, en un principi la
molècula es troba en la seva conformació totalment oberta que permet la unió
del Coenzim i el solvent; a continuació els subdominis catalítics es tanquen
parcialment sobre els subdominis centrals deixant una escletxa, la obertura de
la qual determina o afavoreix la unió de determinats substrats. Tot i que el
plegament de les proteïnes és molt similar l’escletxa
deixada pels subdomini catalític és de diferent amplada en funció dels residus
veïns. És per aquest motiu que tot i l’extremada semblança entre les diferents
seqüències, els isoenzims presenten diferent especificitat de substrat.