Dominio HTH de unión al ADN de tipo LuxR

En biología molecular, el dominio HTH de unión al ADN de tipo LuxR es un dominio hélice-giro-hélice (HTH) de unión al ADN de aproximadamente 65 aminoácidos . Está presente en los reguladores de la transcripción de la familia LuxR/FixJ de reguladores de respuesta. El dominio recibe su nombre de luxR de Vibrio fischeri , un activador transcripcional para el control de la luminiscencia por detección de quórum . Las proteínas con dominio HTH de tipo LuxR se encuentran en una variedad de organismos . El dominio HTH de unión al ADN generalmente se ubica en la región C-terminal de la proteína; la región N-terminal a menudo contiene un dominio de unión a autoinductores o un dominio regulador de respuesta. La mayoría de los reguladores de tipo LuxR actúan como activadores de la transcripción , pero algunos pueden ser represores o tener una doble función en diferentes sitios. Los reguladores HTH de tipo LuxR controlan una amplia variedad de actividades en diversos procesos biológicos.

El dominio HTH de unión al ADN de tipo luxR forma una estructura de haz de cuatro hélices . El motivo HTH comprende la segunda y la tercera hélice, conocidas como hélice de andamiaje y hélice de reconocimiento, respectivamente. El HTH se une al ADN en el surco mayor, donde la parte N-terminal de la hélice de reconocimiento establece la mayoría de los contactos con el ADN. La cuarta hélice participa en la dimerización de gerE y traR. Los eventos de señalización mediante uno de los cuatro mecanismos de activación descritos a continuación conducen a la multimerización del regulador. Los reguladores se unen al ADN como multímeros. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Las proteínas HTH de tipo LuxR pueden activarse mediante uno de cuatro mecanismos diferentes:

1. Reguladores que pertenecen a un sistema de transducción sensorial de dos componentes donde la proteína se activa mediante su fosforilación , generalmente en un residuo de aspartato , por una quinasa transmembrana . ^{[ 4 ] [ 5 ]} Algunas proteínas que pertenecen a esta categoría son:

• Rhizobiaceae fixJ (regulador global que induce la expresión de genes de fijación de nitrógeno en microaerobiosis)
• Escherichia coli y Salmonella typhimurium uhpA (activa el gen de transporte de hexosa fosfatouhpT)
• E. coli narL y narP (activan el operón de la nitrato reductasa )
• Enterobacteria rcsB (regulación de la biosíntesis de exopolisacáridos en la patogénesis entérica y vegetal )
• Bordetella pertussis bvgA ( factor de virulencia )
• Bacillus subtilis comA (implicado en la expresión de genes de competencia de expresión tardía

2. Reguladores que se activan, o en casos muy raros se reprimen, cuando se unen a lactonas de N-acil homoserina , que se utilizan como moléculas de detección de quórum en una variedad de bacterias Gram negativas : ^{[ 6 ]}

• Vibrio fischeri luxR (activa el operón de bioluminiscencia )
• Agrobacterium tumefaciens traR (regulación de la transferencia del plásmido Ti )
• Erwinia carotovora carR (control de la biosíntesis de antibióticos carbapenémicos )
• E. carotovora expR (factor de virulencia para la enfermedad de la pudrición blanda; activa los genes de las enzimas maceradoras del tejido vegetal )
• Pseudomonas aeruginosa lasR (activa el gen de la elastasa lasB)
• Erwinia chrysanthemi echR y Erwinia stewartii esaR
• Pseudomonas chlororaphis phzR (regulador positivo de la producción de antibióticos fenazínicos )
• rhlR de Pseudomonas aeruginosa (activa el operón rhlAB y el gen lasB)
• Acinetobacter baumannii abaR (activa el operón para la producción del lipopéptido similar al surfactante acinetina-505) ^{[ 7 ] [ 8 ]}

3. Reguladores de dominio efector autónomo , sin dominio regulador, representados por gerE. ^{[ 1 ]}

• B. subtilis gerE (activador y represor de la transcripción para la regulación de la formación de esporas )

4. Reguladores de unión a múltiples ligandos , ejemplificados por malT. ^{[ 9 ]}

• MalT de E. coli (activa el operón de la maltosa ; MalT se une al ATP y a la maltotriosa )