Relájate

Una relaxasa es una enzima transesterasa de ADN monocatenario producida por algunos procariotas y virus . Las relaxasas son responsables de mellas específicas de sitio y cadena en ADN bicatenario desenrollado . Las relaxasas conocidas pertenecen a la superfamilia de enzimas iniciadoras de replicación de círculo rodante (RCR) y se dividen en dos grandes clases: replicativas (Rep) y de movilización (Mob). ^[1] Las mellas producidas por las relaxasas Rep inician la RCR de plásmidos o virus. Las relaxasas Mob mellan en el origen de transferencia (oriT) para iniciar el proceso de movilización y transferencia de ADN conocido como conjugación bacteriana . Las relaxasas se denominan así porque la mella de ADN monocatenario que catalizan conduce a la relajación de la tensión helicoidal.

Estructura y mecanismo

Las relaxasas conocidas son transesterasas de tirosina dependientes de iones metálicos . Esto significa que utilizan un ion metálico para ayudar a la transferencia de un enlace éster desde la cadena principal de fosfodiéster del ADN a una cadena lateral de tirosina catalítica, lo que da como resultado un intermediario de fosfotirosina covalente de larga duración que esencialmente unifica la cadena de ADN mellada y la enzima como una sola molécula. Los informes preliminares de inhibición de la relaxasa por moléculas pequeñas que imitan intermediarios de esta reacción se informaron por primera vez en 2007. ^[2] Dicha inhibición tiene implicaciones relacionadas con la prevención de la propagación de la resistencia a los antibióticos en entornos clínicos.

Las primeras estructuras de cristales de rayos X y RMN de relaxasas – de relaxasas Rep del virus del enrollamiento amarillo de las hojas del tomate (TYLCV) ^[3] y del serotipo 5 del virus adenoasociado (AAV-5) ^[4] – fueron resueltas en 2002. Estas revelaron moléculas compactas compuestas de núcleos de láminas beta antiparalelas de cinco cadenas y hélices alfa periféricas . Se demostró que un motivo rico en histidinas , identificado previamente por conservación de secuencia , era un sitio de unión de iones metálicos ubicado en el núcleo de la lámina beta, cerca del residuo de tirosina catalítico carboxiterminal . Estructuras posteriores de las relaxasas Mob TrwC del plásmido R388 ^[5] y TraI del plásmido F ^[6] confirmaron que las clases Mob y Rep están relacionadas evolutivamente entre sí a través de permutación circular . Esto significa que comparten un pliegue general , pero la secuencia amino-terminal de una es homóloga al C-terminal de la otra, y viceversa. Por lo tanto, las tirosinas catalíticas de TraI y TrwC son amino-terminales en lugar de carboxi-terminales.

Etimología

La nomenclatura de las relaxasas es variada. En los plásmidos bacterianos conjugativos, las relaxasas de la clase Mob reciben nombres como TraI (en el plásmido RP4), VirD2 (pTi), TrwC (R388), TraI ( plásmido F ), MobB (CloDF13) o TrsK (pGO1).

Véase también

Referencias

^ Dyda F, Hickman AB (noviembre de 2003). "Una multitud de representantes". Structure . 11 (11): 1310–1. doi : 10.1016/j.str.2003.10.010 . PMID 14604517.
^ Lujan SA, Guogas LM, Ragonese H, Matson SW, Redinbo MR (2007). "Interrupción de la propagación de la resistencia a los antibióticos mediante la inhibición de la relaxasa de ADN conjugativa". Proc. Natl. Sci. USA . 104 (30): 12282–7. Bibcode :2007PNAS..10412282L. doi : 10.1073/pnas.0702760104 . JSTOR 25436291. PMC 1916486 . PMID 17630285.
^ Campos-Olivas R, Louis JM, Clerot D, Gronenborn B, Gronenborn AM (agosto de 2002). "La estructura de un iniciador de replicación une diversos aspectos del metabolismo de los ácidos nucleicos". Proc. Natl. Sci. EE. UU . . 99 (16): 10310–5. Bibcode :2002PNAS...9910310C. doi : 10.1073/pnas.152342699 . PMC 124910 . PMID 12130667.
^ Hickman AB, Ronning DR, Kotin RM, Dyda F (2002). "Unidad estructural entre las proteínas de unión al origen viral: estructura cristalina del dominio nucleasa del virus adenoasociado Rep". Mol Cell . 10 (2): 327–37. doi : 10.1016/S1097-2765(02)00592-0 . PMID 12191478.
^ Guasch A, Lucas M, Moncalián G, Cabezas M, Pérez-Luque R, Gomis-Rüth FX, de la Cruz F, Coll M (2003). "Reconocimiento y procesamiento del origen del ADN de transferencia mediante relaxasa conjugativa TrwC". Nat Struct Biol . 10 (12): 1002–10. doi :10.1038/nsb1017. PMID 14625590. S2CID 27050728.
^ Datta S, Larkin C, Schildbach JF (2003). "Información estructural sobre la unión y escisión del ADN monocatenario por el factor F TraI". Structure . 11 (11): 1369–79. doi : 10.1016/j.str.2003.10.001 . PMID 14604527.

[1] Dyda F, Hickman AB (noviembre de 2003). "Una multitud de representantes". Structure . 11 (11): 1310–1. doi : 10.1016/j.str.2003.10.010 . PMID 14604517.

[2] Lujan SA, Guogas LM, Ragonese H, Matson SW, Redinbo MR (2007). "Interrupción de la propagación de la resistencia a los antibióticos mediante la inhibición de la relaxasa de ADN conjugativa". Proc. Natl. Sci. USA . 104 (30): 12282–7. Bibcode :2007PNAS..10412282L. doi : 10.1073/pnas.0702760104 . JSTOR 25436291. PMC 1916486 . PMID 17630285.

[3] Campos-Olivas R, Louis JM, Clerot D, Gronenborn B, Gronenborn AM (agosto de 2002). "La estructura de un iniciador de replicación une diversos aspectos del metabolismo de los ácidos nucleicos". Proc. Natl. Sci. EE. UU . . 99 (16): 10310–5. Bibcode :2002PNAS...9910310C. doi : 10.1073/pnas.152342699 . PMC 124910 . PMID 12130667.

[4] Hickman AB, Ronning DR, Kotin RM, Dyda F (2002). "Unidad estructural entre las proteínas de unión al origen viral: estructura cristalina del dominio nucleasa del virus adenoasociado Rep". Mol Cell . 10 (2): 327–37. doi : 10.1016/S1097-2765(02)00592-0 . PMID 12191478.

[5] Guasch A, Lucas M, Moncalián G, Cabezas M, Pérez-Luque R, Gomis-Rüth FX, de la Cruz F, Coll M (2003). "Reconocimiento y procesamiento del origen del ADN de transferencia mediante relaxasa conjugativa TrwC". Nat Struct Biol . 10 (12): 1002–10. doi :10.1038/nsb1017. PMID 14625590. S2CID 27050728.

[6] Datta S, Larkin C, Schildbach JF (2003). "Información estructural sobre la unión y escisión del ADN monocatenario por el factor F TraI". Structure . 11 (11): 1369–79. doi : 10.1016/j.str.2003.10.001 . PMID 14604527.