Dedo de arginina

Los dedos de arginina a menudo trabajan con otras características para ayudar en la catálisis. ^{[ 1 ]} Por ejemplo, en algunas dUTPasas triméricas , como las de M. tuberculosis , los dedos de arginina en los residuos 64 y 140 pueden trabajar con magnesio para escindir dUTP en dUMP y un pirofosfato . ^{[ 1 ] [ 11 ]} El mecanismo de acción subyacente para esto es un ataque nucleofílico; el ion magnesio con carga positiva ( Mg ²⁺) tira de un oxígeno de los fosfatos beta y gamma para permitir que el agua hidrolice el enlace entre los fosfatos beta y alfa. ^{[ 1 ]} Los dedos de arginina ayudan a estabilizar el estado de transición. ^{[ 1 ]} Los dedos de arginina a menudo interactúan con otros motivos como los motivos Walker y para realizar la catálisis de manera más eficiente. ^{[ 4 ] [ 7 ] [ 2 ]}

Los dedos de arginina también están presentes en las GTPasas Ras , donde ayudan a escindir el GTP para desactivar Ras. ^{[ 12 ] [ 6 ]} Ras es una GTPasa que funciona en la transducción de señales para regular el crecimiento y la división celular . ^{[ 13 ] [ 14 ]} Además de estar cargados positivamente, lo que ayuda a los dedos de arginina a funcionar como catalizador, el dedo de arginina en Ras desplaza moléculas de solvente y crea una distribución de carga opcional. ^{[ 9 ] [ 14 ] [ 15 ]} Al igual que los de las dUPTasas, los dedos de arginina de las GTPasas Ras son asistidos por un ion magnesio. ^{[ 15 ]} Además, múltiples residuos de dedos de arginina pueden apuntar hacia el mismo punto, concentrando así su efecto. ^{[ 16 ]} Las mutaciones que afectan a los dedos de arginina de Ras provocan problemas en la catálisis de GTP por factores de alrededor de dos a cinco órdenes de magnitud . ^{[ 9 ] [ 6 ] [ 4 ] [ 15 ]} Por lo tanto, como Ras es un oncogén y se activa y desactiva por la hidrólisis de GTP, las mutaciones en los residuos de los dedos de arginina de Ras pueden provocar cáncer. ^{[ 6 ] [ 3 ]} El glutamato también desempeña un papel cerca de los dedos de arginina y se estabiliza mediante los grupos carboxilo de la cadena principal de las argininas , que se conocen como nudillos. ^{[ 16 ]}

En las proteínas G heterotriméricas , la catálisis del GTP puede ser asistida por tetrafluoruro de aluminio ( AlF₄ ) yRGS4. ^{[ 16 ] [ 3 ]} Las proteínas G heterotriméricas sonproteínasde tres partes ^{que participan en la transducción de señales de muchas vías. [ 3 ]} El mecanismo catalítico para la hidrólisis de GTP en las proteínas G heterotriméricas consiste en un estado activo donde es probable que ocurra la catálisis y un estado inactivo donde es improbable que ocurra la catálisis. ^{[ 3 ]} En el estado activo,AlF₄ estabiliza el estado de transición y dirige el residuo del dedo de arginina hacia el GTP. ^{[ 3 ]} Esto provoca un aumento dela densidad de cargaen el fosfato beta del GTP yla planarizacióndel fosfato gamma, lo que crea una abertura y reduceel impedimento estéricopara que el agua hidrolice elenlace beta-gammadel fosfoanhídrido ^{. [ 3 ]} Esto se debe a que el enlace del fosfato gamma con el fosfato beta se dobla, exponiendo su conexión y permitiendo la posteriorde sustitución nucleofílicainiciada por el agua. ^{[ 3 ]} El complejo formado con RGS4 ayuda en este proceso al crear tensión en el enlace entre los fosfatos gamma y beta y ayudar a distribuir más carga sobre el fosfato beta. ^{[ 3 ]}

La ATP sintasa consta de una subunidad F1 _y una subunidad F0 _. [ ^{10 ] La} subunidad _F1 contiene subunidades alfa y beta propias que pueden ayudar en la formación de ATP o hidrolizarlo para funcionar como una bomba de protones . ^{[ 17 ]} Aunque la mayoría de las acciones catalíticas ocurren en las subunidades beta, cada subunidad alfa contiene un dedo de arginina. ^{[ 10 ]} La función del dedo de arginina en la ATP sintasa es similar a la de los residuos de arginina de las proteínas G; ayudar a escindir el ATP. ^{[ 10 ]} Por ejemplo, si la arginina del dedo de arginina se sustituye por lisina , posiblemente debido a una mutación de sentido erróneo , se produce el mutante αR364K. ^{[ 10 ]} En el mutante αR364K, la capacidad de la ATP sintasa para hidrolizar ATP disminuye aproximadamente mil veces en comparación con el tipo silvestre . ^{[ 10 ]}

Una helicasa RecQ es una de una familia de helicasas que ayuda a reducir el intercambio de cromátidas hermanas durante la meiosis para disminuir las tasas de mutación. ^{[ 18 ] [ 8 ]} Las helicasas RecQ se encuentran en muchos organismos, desde E. coli hasta humanos. ^{[ 18 ] [ 8 ]} Una de estas helicasas, la proteína del síndrome de Bloom , contiene un dedo de arginina que ayuda en su hidrólisis de ATP. ^{[ 8 ]} En humanos, el dedo de arginina de la proteína del síndrome de Bloom es Arg982. ^{[ 8 ]} La helicasa RecQ, junto con la mayoría de las proteínas que contienen dedos de arginina, es inhibida por el ortovanadato de sodio , que interfiere con el residuo del dedo de arginina. ^{[ 8 ]}