Proteína fijadora de metales

Ejemplo de proteínas fijadoras de metales

Metalotioneína MT de Saccharomyces cerevisiae unida a iones de cobre . Las cisteínas se muestran en amarillo y el cobre en marrón. ( PDB : 1AQS )

Metalotioneína SmtA de cianobacterias unida a iones de zinc . Cisteínas en amarillo, zinc en púrpura. ( PDB : 1JJD )

Las proteínas quelantes de metales son proteínas o dominios proteicos que quelan un ion metálico . ^{[ 1 ]} Son un subgrupo de metaloproteínas .

La unión de iones metálicos mediante quelación se suele lograr a través de histidinas o cisteínas . En algunos casos, esto es esencial para su plegamiento y el mantenimiento de su estructura terciaria . Alternativamente, una proteína que se une a metales puede mantener su estructura sin el metal (forma apo) y unirse a él como ligando (por ejemplo, como parte de la homeostasis de metales ). En otros casos, se utiliza un cofactor metálico coordinado en el sitio activo de una enzima para facilitar la catálisis .

Las etiquetas de poli-histidina (de seis o más residuos de His consecutivos) se utilizan para la purificación de proteínas mediante la unión a columnas con níquel o cobalto, con afinidad micromolar. ^{[ 2 ]} Se ha demostrado que los péptidos de poli-histidina naturales, encontrados en el veneno de la víbora Atheris squamigera, se unen a Zn(2+), Ni(2+) y Cu(2+) y afectan la función de las metaloproteasas del veneno. ^{[ 3 ]} Además, se encuentran regiones de baja complejidad ricas en histidina en proteínas que se unen a metales y especialmente a níquel-cobalto. ^{[ 4 ]} Estas regiones de baja complejidad ricas en histidina tienen una longitud promedio de 36 residuos, de los cuales 53% histidina, 23% aspartato, 9% glutamato. ^{[ 4 ]} Curiosamente, los dominios estructurados con propiedades de unión a metales también tienen frecuencias muy similares de estos aminoácidos que están involucrados en la coordinación del metal. ^{[ 5 ]} En consecuencia, se ha planteado la hipótesis de que estos dominios estructurados de unión a metales podrían haberse originado y evolucionado/optimizado a partir de regiones proteicas de baja complejidad de unión a metales con un contenido de aminoácidos similar. ^{[ 4 ]}