T16. Interaccions Acids nucleics-Proteina Flashcards
Los complejos proteína ácido nucleico se estabilizan por pdH e interacciones de tipo covalente
F
pdH, fuerzas electrostáticas e interacciones hidrofóbicas
Entre ÁN y proteínas, las fuerzas electrostáticas se establecen entre gupos con cargas opuestas: siempre grupos con carga (+) de la proteína y grupos con carga - del ÁN
V
ÁN: fosfato
Proteína: cadenas laterales de His, Lys o Arg
Todas las interacciones DNA-proteína participan en la especificidad de secuencia de la unión
F
Fuerzas electrostáticas se establecen con los fosfatos que se encuentran en toda la secuencia de todos los ÁN
pdH entre enlaces peptídicos o cadenas laterales de aa polares y esqueleto de azúcar- fosfato
interacciones hidrofóbicas: cadenas laterales aromáticas que se intercalan entre las BN
En las interacciones ÁN-proteína, los puentes de H son interacciones específicas, porque se dan entre las BN y las cadenas laterales de los aa
F
pueden darse con el esqueleto peptídico y en tal caso no son tan específicas
Todos los grupos de un nt (fosfato, BN y pentosa)pueden establecer pdH con proteínas
V
Las interacciones hidrofóbicas entre BN y las cadenas laterales apolares y aromáticas de los residuos de aa son más importantes en el caso de ÁN de cadena simple que en ÁN biatenarios
V
La interacción proteína-án no distorsiona la estructura por tanto en un dsDNA, en que las bases se encuentran en el interior de la hélice la posibilidad para una proteína de acceder e interaccionar con ellas va a se menor que en ssDNA
Los nucleosomas son estructuras formadas por 8 histonas: (H2A, H2B, H3 y H4)x2
F
Las 8 histonas forman un octámero de histonas, el nucelosoma hace referencia a dicho octámero + el DNA que lo rodea
Las histonas son proteínas de bajo peso molecular con gran densidad de residuos básicos que les permiten establecer enlaces iónicos con el DNA
V
EN un octámero de histonas:
- 2 H2A y 2 H2B forman el núcelo/tetrámero central
- 2 H3 y 2 H4 se sitúan formando dímeros en los extermos
F
Al revés
En los nucleasomas el DN da 1,8 vueltas al octámer, formando una superhélice levógira.
V
Extremos N-ter de H3 y H4 susceptibles de modificación, lo cual es importante para regulación
V
El solenoide presenta 6 nucelosomas por vuelta y una tasa de empaquetamiento de 40
V
H1 tiene un importante papel en la formación del solenoide, pues envita que dos nucleasomas consecutivos establezcan interacciones entre si
F
Promueve la interacción entre nucleosomas
Las sirtuinas regulan la expresión gñenica mediante remodelaciones en la estructura de la cromatina que son consecuencia de su actividad de metilación
F
Sirtuinas = desacetilasas
Acetilación de Lys en las H3 y H4 = más actividad transcripcional
V
menor compactación de la cromatina (se neutralizan cargas (+) de las histonas, impidiendo la compactación)
Descetilación de Lys en las H3 y H4 = más actividad transcripcional
F
Los acetilos neutralizaban cargas de las Lys, al eliminarlos se recuperan las cargas + y aumentan las interacciones histona-DNA, haciéndolo menos accesible a la maquinaria transcripcional
Las histonas son exclusivas de eucariotas, puesto que el DNA procariota no se encuentra unido a proteínas.
F
En procariotas no se han descubierto equivalentes a las histonas pero el DNA-procariota se une a otras proteínas como el DNA-binding protein II (HU)
DNA-binding protein II es un oligómero pequeño que induce superenrollamientos en el DNA procariota gracias a su forma de cuña
V
En la estructura secundaria de la proteína gen-5 del bacteriófago fd, encargada de unirse al ADN viral para protegerlo de la degradación por nucleasas, predominan las hélices alfa
F
cadenas beta con
- residuos con q+ que forman interacc salinas con los fosfatos
- residuos que permiten estabilizar la cadena al formar pdH
- residuos aromáticos que pueden apilarse con las BN del DNA viral de ss
Los factores de transcripción son las únicas proteínas capaces de establecer interacciones específicas con el ADN
F
también nucelasas, proteínas implicadas en recombinación…
El reconocimiento de secuencia se establece desde fuera de la hélice, con grupos químicos de lsa BN accesibles desde los surcos
V
Para dar interacciones específicas, en primer lugar se debe formar un complejo por interacciones no específicas que permiten acercar las moléculas para que tenga lugar el reconocimiento de secuencia
V
La mayoría de prots que interacc específicamente lo hacen por el surco mayor.
.
V
La mayoría de prots que interacc específicamente lo hacen por el surco mayor ya que al haber más grupos expuestos es más fácil discriminar.
Los factores de transcripción suelen actuar como monómeros para introducirse con más facilidad en los surcos
F
La mayoría de FT actuan como dímers/tetrámeros: se unen a surcos consecutivos, aumentando así la especificidad (+ capacidad de discriminación)
El reconocimiento/especificidad de las interacciones DNA-proteína se debe fundamentalente a las características estructurales del DNA
F
Principalemente se debe a secuencia, pero es cierto que la estructura 3D del DNA puede manifestar ligeras alteraciones que son reconocidas por FT
A diferencia de las interacciones no específicas entre ÁN-proteínas, las interacciones específicas solo implican pdH
F
La mayoría de grupos interaccionan por pdH pero algunos (p.ej. metilos T) pueden establecer interacc hidrofóbicas
Las proteínas que reconocen secuecias concretas de DNA tienen mayoritariamente hélices alfa que se acomodan en el surco menor del DNA-B
F
EN el surco mayor
Algunas proteínas que reconocen secuencias concretas de DNA tienen láminas beta antiparalelas que se acomodan en el surco menor del DNA-B
V
En relación a los motivos estructurales de los dominios de unión al ADN
Mientras que en eucariotas hay una gran variedad de motivos enstructurales, en procariotas todos los T presentan motivos beta-alfa-beta
F
Helix-turn-helix
Todos los FT de procariotas presentan el motivo hélice-giro-hélice
V
El dominio de reconocimiento de los FT procariotas solo presenta motivos hélice-giro-hélice
F
siempre PRESENTA motivos hélice-giro-hélice, pero a parte de estos puede presentar otras estructuras
EN FT procariotas, la hélice de reconocimiento del dominio de reconocimiento del DNA se ajusta al surco mayor, estableciendo interacciones específicas mayoritariamente hidrofóbicas con las bases nitrogenadas
V
En los motivos hélice giro hélice las dos hélices están separadas por un giro que equivale a una vuelta de hélice (3,4 nm)
F
La distancia entre las hélices de un mismo dominio hélice-giro -hélice la desconocemos. Es en dímeros (2 de estos motivos que trabajan pujtos) en los que las hélices de reconocimiento de cada uno de ellos quedan separadas exactamente por 1 vuelta de hélice.
El represor Trp es un FT dimérico con motivos hélice-giro-hélice que en ausencia de Trp se une al operón de Trp inactivando la transcripción del gen
F
En ausencia de Trp el represor está inactivo (el operón Trp codifica para los enzimas de síntesis de Trp)
Los motivos hélice-giro-hélice en el represor Trp se dan entre las hélices 4 y 5 de cada subunidad, siendo la 5 la hélice de reconocimiento
V
La unión de Trp a las ALa 77 del represor de Trp induce una reorientación de las hélices de reconocimiento, que ahora pueden encajar en los surcos menores del operón Trp
F
Surcos mayores
En ausencia de lactosa el represor Lac está activo, uniéndose al operón lac e impidiendo su transcripción
V
Operón lac = enzimas degradación lactosa, si no hay lactosa no interesan
En el represor lac, la hélice de unión al surco menor no tiene función de reconocimiento, si no solo de estabilización
V
En el represor lac, la hélice C-terminal se une al surco menor para estabilizar la interacción mientras que la hélice bisagra se encarga de participar en la tetramerización
F
Al revés
Los monómeros del represor lac se asocian formando un heterotetrámero funcionalmente activo en forma de V: Cada brazo de la V está formado por un dímero que se une a una copia separada de una secuencia de ADN palindrómica
F
Homotetrámero
TBP, TATA-box-binding-protein, presenta un dominio de unión al ADN que consiste en dos láminas beta antiparalelas de 5 cinco cadenas unidas por un loop corto. En cada lámina hay 2 hélices que se disponen en el exterior, sin participar en el reconocimiento.
V
En conjunto, el dominio de unión al DNA de la TATA-box-binding-protein es una lámina beta de 10 cadenas
V
Son 2 motivos de láminas de 5 cadenas unidas por un loop corto.
En la TATA-box-binding-protein los residuos Asn69 y Thr124 de cada cadena interaccionan con las A y T de la secuencia palindrómica de la TATA box
F
Las láminas beta de la TBP pertenecen a una misma cadena, son la Asn69 y la Thr124 que interaccionan con una de las secuencias palindrómicas y la Asn159 y la Thr215 que interaccionan con la otra secuencia,.
Los homeodominios serían el equivalente procariota a los dominios hélice-giro-hélice eucariotas, teniendo estos últimos una hélice de reconocimiento de mayor longitud.
F
Los homeodominios son el equivalente eucariota a los dominios hélice-giro-hélice de los FT procariotas. La hélice de reconocimiento eucariota es mayor a la procariota.
Los homeodominios de proteínas de unión al ADN eucariotas presentan dos regiones de interacción con el ADN:
- La hélice de reconocimiento, que se une al surco mayor por interacciones específicas
- El extremo N-terminal, que interacciona de manera inespecífica con el surco menor
V
El dominio “forkhead” o “winged hélix” presenta 5 hélices secuenciales
F
Algunos no presentan las hélices H4 y H5 y además las hélices no son secuenciales, están interacadas por una lámina beta.
En los dominios forkhead la hélice 3 es de reconocimiento
V
Los motivos en cremallera de leucina son enrollamientos en reollados de cadenas de polileucinas, cuys cadenas laterales establecen interacciones hidrofóbicas
F
Son enrollamientos enrollados de hélices con un patrón de repetición de grupos de 7 residuos que incluye una leucina en 4 posición. Por la vuelta de hélice las leucinas caen siemre en la misma cara de la héice, y se asocian con las leucinas de la otra hélice formando un núcleo hidrofóbico entre ellas.
Las proteínas de interacción con DNA con una cremallera de leucina presentan, además, un segundo dominio rico en aminoácidos básicos
V
La cremallera de leucina permite la dimerización, y la secuencia bñásica se encarga de la unión al ADN
Los FT con motivos HLH dimerizan de forma ligeramente diferente según la familia (b/HLH/z o b/HLH)
V
Para dimerizar, b/HLH solo establece interacciones entre motivos hélix-loop-hélix
b/HLH/z establece interacciones entre motivos hélix-loop-hélix y, además, los dominios zipper.
La dimerización de motivos HLH, por formación de interacciones carga-carga entre las hélices, da lugar a haces de 4 hélices
F
Las hélices interaccionan a través de residuos hidrofóbicos.
SOlo hay regiones básicas en el extremo N-terminal de cada motivo, pero estos interaccionan con los lugares de reconocimiento del ADN
Las proteína sde unión al ADN co motivos b/HLH/z dimerizan a través de la región HLH e interaccionan específicamente con el DNA a través de la cremallera de leucina
F
Dimerizan a través de la cremallera y en parte también a través de HLH e interaccionan con el DNA a través de la región básica en el extremo N-terminal del motivo HLH
El factor de transcripción Max presenta motivo b/HLH/z y la proteína miogénica MyoD presenta motivo b/HLH
V
La especificidad del reconocimiento del DNA por parte de los motivos de dedos de Zn reside en la presencia de dicho catión
F
Zn participa en la estabilización, no en el reconocimiento
Los motivos de dedos de Zn son motivos cortos (unos 30aa) que incluyen 2 Cys y una His que interaccionan con el Zn
F
2 Cys y 2 His
Los motivos en dedos de Zn presentan 2 Cys que forman parte de la lámina y 2 His que pertenecen a la hélice: estos 4 residuos interaccionan con el Zn2+
V
La especificidad del motivo dedos de Zn recae en el hecho que que la helice alfa interacciona con el surco mayor. Por otra parte hay interacciones entre la lámina beta y el esqueleto de azúcar-fosfato que estabilizan la estructura.
V
Nunca encontramos motivos de dedos de Zn aisaldos, siempre aparecen en tándem (uno tras otro) interaccionando con secuencias palindrómicas repetitivas del DNA
F
Aparecen en:
- Uniones en tándem (uno tras otro en una misma cadena)
- Monómeros unidos a secuencia discretas
- Dímeros unidos a secuencias palindrómicas
El FT GAL4 es un dímero cuyas subunidades presentan motivos de dedos de Zn:
- Las hélices de cada motivo interaccionan con el DNA
- Las láminas de cada motivo permiten la dimerización
F
Los motivos de dedos de Zn de ambas subunidades interaccionan con el DNA, la dimerización se produce a travñes de otra región que forma un enrollamiento enrollado.
Los receptores nucleares son moléculas de interés farmacológico porque al regular la expresión génica en respuesta a ligando son excelentes dianas terapéuticas
V
Los receptores nucleares son un tipo de FT con motivos de dedos de Zn cuya particularidad reside en que regulan la expresión gñenica en respuesta a la unión co pequeños ligandos hidrofílicos.
F
Ligandos lipofílicos
El mecanismo de acción de los receptores nucleares sobre la cromatina es rápido y directo
F
Requiere de la dimerización y la interaccion con numerosos coreguladores
Los dominios de unión al ADN de los receptores nucleares es prácticamente idéntico entre diferentes RN
V
Todos los motivos de dedos de zinc se identifican como C2H2 en referencia a los residuos de aa que que se coordinan con el catión de Zn
F
En efecto C2H2 hace referencia a los residuos con los que se coordina el Zn, pero no todos los motivos con dedos de Zn son C2H2, por ejemplo hay receptores nucleares que son C4
El dominio de unión a ligando de los receptores nucleares presenta una conformación de 2-layer-aba sándwich a cuya cavidad hidrofóbica se une el ligando, promoviendo un cambio conformacional.
F
Es un sándwich helicoidal de 3 capas
La unión del ligando a la cavidad hidrofóbica del dominio de unión a ligando de los receptores nucleares induce el desplazamiento de varias hélices. El más importante es el de H12 puesto que cierra el centro de unión al ligando, dejándolo atrapado.
V
Los agonistas son moléculas estrcuturalemente análogas al ligando de los receptores nucleares que interaccionan con el dominio de unión de estos impidiendo el desplazamiento de H12 y, por tanto, la activación del RN
F
Antagonista
En los ARNs con estructuras doble-helicoidales el surco mayor es profundo y estrecho lo que determina que las interacciones proteínas-ARN se den a través del surco menor.
V
En las interacciones de reconocimiento específico entre proteínas y ácido nucleico el reconocimiento de secuencia es siempre más importante que el de estructura
F
Eso ocurre principalmente en el DNA, en las interacciones con RNA, en cambio, las características estructurales del ARN son muy importantes
Las proteínas de interacción con el RNA presentan un gran número de motivos estructurales comunes
F
Debido a la diversidad estructurl de los ARNs no hay motivos estructurales recurrentes entre las proteínas de interacción con el ARN (como el DNA siempre adopta la misma conformación 3D todas las preoteínas de interacción con DNA pueden ser tridimensionalmente semejantes, es decir, tener motivos comunes, pero esto no es así para el ARN)
Las proteínas Rev del VIH, EF-Tu, la aminoacil-tRNA y la proteína U1A del ayustosoma son proteínas de interacción con RNA
V
Las proteínas Rev del VIH, FOXO, la aminoacil-tRNA y la proteína U1A del ayustosoma son proteínas de interacción con RNA
F
FOXO interacciona con DNA, (de los ejemplos de clase faltaría el factor de elongación EF-Tu
La diana de la proteína Rev del VIH (llamada “elemento de unión a Rev”) es un fragmento de ARN con estructura de horquilla que pertenece al genoma viral del VIH
V
La especificidad de unión de las aminoacil-ARNt-sintetasas se explica porque no solo reconocen el extremo 3’-ARNt si no que también establecen interacciones con el lazo del anticodón
V
El ayustosoma es la proteína responsable del proceso de splicing de los preARNm eucariotas
F
Es u complejo ribonucleoproteico formado por varios ARNsn asociados a varias proteínas
