Articulo de referencia

CooA

CooA es un factor de transcripción que contiene hemo y responde a la presencia de monóxido de carbono . Esta proteína forma homodímeros y es un homólogo de la proteína receptora...

CooA es un factor de transcripción que contiene hemo y responde a la presencia de monóxido de carbono . Esta proteína forma homodímeros y es un homólogo de la proteína receptora de cAMP . [ 1 ]

Homólogos

El homólogo de CooA mejor estudiado proviene de Rhodospirillum rubrum ( Rr CooA), pero también se ha caracterizado el homólogo de Carboxydothermus hydrogenoformans ( Ch CooA). [ 2 ]

La principal diferencia estructural entre estos homólogos radica en la coordinación del hemo férrico . En Rr CooA, el hierro del hemo férrico está ligado a una cisteína y a la amina de la prolina N-terminal ; en el estado ferroso , se produce un cambio de ligando en el que una histidina reemplaza al tiolato . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Por el contrario, Ch CooA presenta histidina y la amina N-terminal como ligandos tanto en el estado férrico como en el ferroso. [ 6 ]

Estructura

CooA es un factor de transcripción homodimérico que contiene hemo , perteneciente a la familia CAP/CRP . Cada monómero comprende un dominio regulador de unión al hemo en el extremo N-terminal y un motivo hélice-giro-hélice en el extremo C-terminal que actúa como dominio de unión al ADN . El dominio N-terminal coordina un hemo de tipo b cuyos ligandos axiales difieren entre especies (por ejemplo, His-Pro frente a His-His), y la unión del monóxido de carbono (CO) a este hemo desencadena cambios conformacionales que activan la unión al ADN. Las dos subunidades se asocian mediante una interfaz similar a una hélice enrollada , posicionando los motivos hélice-giro-hélice apareados para reconocer secuencias palindrómicas diana en el ADN promotor y, por lo tanto, regular los genes implicados en la oxidación del CO. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

Se han resuelto varias estructuras de CooA, entre ellas:

  • Rr CooA en estado ferroso (1FT9), [ 7 ]
  • Ch CooA en el estado ferroso, unido a imidazol (2FMY), [ 8 ]
  • Ch CooA en el estado ferroso, unido a CO (2HKX). [ 10 ]

Función

La CooA responde a la presencia de monóxido de carbono y regula la expresión de la monóxido de carbono deshidrogenasa , la enzima que cataliza la oxidación del CO a CO 2 .

Tanto para Rr CooA como para Ch CooA, el CO desplaza el ligando amina en el hemo y activa la proteína, permitiendo la unión al ADN en la secuencia promotora diana. [ 11 ] [ 12 ]

Referencias

  1. Körner H, Sofia HJ, Zumft WG (diciembre de 2003). "Filogenia de la superfamilia bacteriana de reguladores de la transcripción Crp-Fnr: explotación del espectro metabólico mediante el control de programas genéticos alternativos" . FEMS Microbiology Reviews . 27 (5): 559– 592. doi : 10.1016/S0168-6445(03)00066-4 . PMID 14638413 . 
  2. Shimizu T, Huang D, Yan F, Stranava M, Bartosova M, Fojtíková V, et al. (julio de 2015). "O2, NO y CO gaseosos en la transducción de señales: relaciones de estructura y función de sensores de gas basados ​​en hemo y sensores redox de hemo". Chemical Reviews . 115 (13): 6491– 6533. doi : 10.1021/acs.chemrev.5b00018 . PMID 26021768 .  
  3. Shelver D, Thorsteinsson MV, Kerby RL, Chung SY, Roberts GP, Reynolds MF, et al. (marzo de 1999). "Identificación de dos residuos importantes del sitio hemo (cisteína 75 e histidina 77) en CooA, el factor de transcripción sensor de CO de Rhodospirillum rubrum". Biochemistry . 38 (9): 2669–2678 . doi : 10.1021/bi982658j . PMID 10052937 .  
  4. Dhawan IK, Shelver D, Thorsteinsson MV, Roberts GP, Johnson MK (septiembre de 1999). "Análisis de la ligación axial del hemo en la proteína CooA sensible al CO mediante espectroscopia de dicroísmo circular magnético". Biochemistry . 38 (39): 12805– 12813. doi : 10.1021/bi991303c . PMID 10504250 . 
  5. Clark RW, Youn H, Parks RB, Cherney MM, Roberts GP, Burstyn JN (noviembre de 2004). "Investigación del papel de la prolina N-terminal, el ligando hemo distal en el sensor de CO CooA". Biochemistry . 43 (44): 14149– 14160. doi : 10.1021/bi0487948 . PMID 15518565 . 
  6. Inagaki S, Masuda C, Akaishi T, Nakajima H, Yoshioka S, Ohta T, et al. (febrero de 2005). "Propiedades espectroscópicas y redox de un homólogo de CooA de Carboxydothermus hydrogenoformans" . The Journal of Biological Chemistry . 280 (5): 3269– 3274. doi : 10.1074/jbc.m409884200 . PMID 15537640 .  
  7. 1 2 Lanzilotta WN, Schuller DJ, Thorsteinsson MV, Kerby RL, Roberts GP, Poulos TL (octubre de 2000). "Estructura del activador de transcripción sensor de CO CooA". Nature Structural Biology . 7 (10): 876– 880. doi : 10.1038/82820 . PMID 11017196 . S2CID 26285016 .  
  8. 1 2 Komori H, Inagaki S, Yoshioka S, Aono S, Higuchi Y (marzo de 2007). "Estructura cristalina del activador de transcripción sensor de CO CooA unido al ligando exógeno imidazol". Journal of Molecular Biology . 367 (3): 864– 871. doi : 10.1016/j.jmb.2007.01.043 . PMID 17292914 . 
  9. Shelver D, Kerby RL, He Y, Roberts GP (octubre de 1997). "CooA, un factor de transcripción sensor de CO de Rhodospirillum rubrum, es una hemoproteína que se une al CO" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (21): 11216–20 . doi : 10.1073/pnas.94.21.11216 . PMC 23420. PMID 9326589 .  
  10. Borjigin M, Li H, Lanz ND, Kerby RL, Roberts GP, Poulos TL (marzo de 2007). "Hipótesis basada en la estructura sobre la activación del factor de transcripción sensor de CO CooA". Acta Crystallographica. Sección D, Cristalografía biológica . 63 (Pt 3): 282–287 . Bibcode : 2007AcCrD..63..282B . doi : 10.1107/S0907444906051638 . PMID 17327664 . 
  11. Roberts GP, Kerby RL, Youn H, Conrad M (enero de 2005). "CooA, un paradigma para las proteínas reguladoras de detección de gases". Journal of Inorganic Biochemistry . 99 (1): 280– 292. doi : 10.1016/j.jinorgbio.2004.10.032 . PMID 15598507 . 
  12. Aono S (noviembre de 2003). "Propiedades bioquímicas y biofísicas del activador transcripcional sensor de CO CooA". Accounts of Chemical Research . 36 (11): 825– 831. doi : 10.1021/ar020097p . PMID 14622029 . 
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