Περίληψη: | Η αποικοδόμηση των πρωτεϊνών είναι μια διαδικασία απαραίτητη για τη
διατήρηση της ομοιόστασης του κυττάρου. Ένας από τους κύριους μηχανισμούς
αποικοδόμησης των βραχύβιων πρωτεϊνών καθώς και όσων εμφανίζουν
λανθασμένη αναδίπλωση, χωρεί μέσω του μονοπατιού ουβικιτίνης-
πρωτεασώματος. Η ουβικιτινίωση είναι μια μετα-μεταφραστική διαδικασία, η
οποία έγκειται στη σηματοδότηση των υποψήφιων για αποικοδόμηση πρωτεϊνών
με ουβικιτίνη και περιλαμβάνει τρεις ενζυμικές ενεργότητες: Ε1 (εκκινητής
ουβικιτίνης), Ε2(μεταφορέας ουβικιτίνης) και Ε3 (λιγάση ουβικιτίνης).
Η πρωτεΐνη Arkadia (Rnf11) είναι μια Ε3 λιγάση ουβικιτίνης με συνολικό
μήκος 994 αμινοξέα. Σε μοριακό επίπεδο, ενισχύει το TGF-β σηματοδοτικό
μονοπάτι, διαμεσολαβώντας την εξαρτώμενη από το πρωτεάσωμα αποικοδόμηση
των αρνητικών ρυθμιστών του, c-Ski και Sno-N. Η δραστικότητα Ε3 λιγάσης
ουβικιτίνης εδράζεται στον C΄-τελικό RING-H2 τομέα, που σχηματίζεται από τα
τελευταία 60 περίπου αμινοξέα της ακολουθίας. Η δομή και η σταθερότητα του RING τομέα
εξαρτώνται από την πρόσδεση δύο ιόντων Zn μέσω ενός χαρακτηριστικού μοτίβου,
που περιλαμβάνει 6 κυστεϊνικά και 2 ιστιδινικά κατάλοιπα.
Στην προσπάθεια αποσαφήνισης της σχέσης δομής-δράσης της πρωτεΐνης
Arkadia, ένα από τα κατάλοιπα που συναρμόζονται με Zn -συγκεκριμένα η His965-
αντικαταστάθηκε από κυστεΐνη μέσω κατευθυνόμενης μεταλλαξιγένεσης. Η
μετάλλαξη αυτή, με την οποία, ουσιαστικά, μετατρέψαμε τον RING-H2 σε RING-HC
τομέα, μελετήθηκε με χρήση πολυπυρηνικής/πολυδιάστατης φασματοσκοπίας
πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). H NMR δομή του RING-H2 τομέα της
Η965C Arkadia επιλύθηκε σε υψηλή διακριτικότητα (tf=0.94±7.53*10-2,
RMSD=0.75±0.20 και RMSD=1.45±0.24 για τα άτομα του πολυπεπτιδικού σκελετού
και τα βαρέα άτομα αντίστοιχα) και αποκάλυψε μια ββαββ τοπολογία. Παράλληλα,
πραγματοποιήθηκε μελέτη κινητικότητας, από την οποία προέκυψε ότι η εν λόγω
μετάλλαξη υφίσταται ως μονομερές και διαθέτει έναν συμπαγή πυρήνα, που
περικλείεται μεταξύ δύο ευκίνητων άκρων.
|