Motivos Walker

Os motivos Walker A (ou bucle P) e Walker B son motivos de secuencia de proteínas, que teñen estruturas tridimensionais altamente conservadas. Informouse deles por primeira vez nas proteínas que se unen ao ATP nun artigo de J. E. Walker e colaboradores en 1982.

Dos dous motivos, o motivo A é o principal "bucle P" responsable da unión ao fosfato, mentres que o motivo B é unha rexión augas abaixo moito menos conservada. O bucle P é ben coñecido pola súa presenza nas proteínas que se unen ao ATP e GTP e tamén se atopa en diversas proteínas con substratos fosforilados. As principais liñaxes son:

• RecA e ATP sintase / ATPases rotor (subunidades α e β).
• ATPases dependentes de ácido nucleico: helicases, Swi2 e PhoH (IPR003714)
• Proteínas AAA
• NTPases STAND como as ATPases MJ, PH, AP e NACHT
• ATPases ABC-PilT
• Nucleótido quinases (IPR000850)
• Proteínas de dominio G: proteínas G (transducina), miosina.

 

O motivo Walker A, tamén chamado bucle Walker, bucle P ou bucle de unión ao fosfato, é un motivo de proteínas que está asociado coa unión ao fosfato. O motivo ten un padrón G-x(4)-GK-[TS], onde G, K, T e S denotan residuos de glicina, lisina, treonina e serina, respectivamente, e x significa calquera aminoácido. Está presente en moitas proteínas que utilizan ATP ou GTP; o que se une é o fosfato β dos nucleótidos. O residuo de lisina (K) no motivo Walker A, xunto cos átomos NH da cadea principal, son cruciais para a unión do nucleótido. É un bucle rico en glicina precedido por unha febra beta e seguido dunha hélice alfa; estas características son tipicamente partes dun dominio α/β con catro febras formando un sándwich entre dúas hélices a cada lado. Os grupos fosfato do nucleótido están tamén coordinados a un catión divalente como o magnesio, calcio ou o ión manganeso(II).

A parte da lisina conservada, unha característica do bucle P usada na unión ao fosfato, é un composto de niño LRLR que comprende os catro residuos xxGK, como se indicou antes, cuxos átomos da cadea principal forman unha concavidade do tamaño do fosfato cos grupos NH apuntando cara a dentro. O hexapéptido sintético SGAGKT únese fortemente ao fosfato inorgánico; xa que dito péptido curto non forma unha hélice alfa; isto suxire que é o niño, en vez do N-terminal da hélice, a principal característica para a unión ao fosfato.

Despois da hidrólise do nucleótido o bucle non cambia significativamente a conformación da proteína, pero permanece unido aos restantes grupos fosfato. O motivo Walker A causa cambios estruturais, segundo o modelo de axuste inducido da unión do ecima.

Pregamentos similares

As PTPs (proteína tirosina fosfatases) que catalizan a hidrólise dun fosfato inorgánico dun residuo de fosfotirosina (o inverso dunha reacción de tirosina quinase) contén un motivo que se prega formando unha estrutura similar ao bucle P cunha arxinina no sitio da lisina conservada. A secuencia conservada deste motivo é C-x(5)-R-[ST], onde C e R denotan residuos de cisteína e arxinina, respectivamente.

Encimas que utilizan o fosfato de piridoxal (PLP) como a cisteína sintase tamén se di que teñen n bucle que lembra o bucle P.

Bucle A

O bucle A (residuo aromático que interacciona co anel de adenina do ATP) está formado polos aminoácidos aromáticos conservados, eenciais para a unión do ATP, situados aproximadamente 25 aminoácidos augas arriba do motivo Walker A nalgunhas proteínas de bucle P.

O motivo Walker B é un motivo presente na maioría das prroteínas de bule P situadas bastante augas abaixo do motivo A. A secuencia consenso da que se informou inicialmente para este motivo é [RK]-x(3)-G-x(3)-LhhhD, onde R, K, G, L e D significan residuos de arxinina, lisina, glicina, leucina e ácido aspártico, respectivamente, x representa calquera dos 20 aminoácidos estándar e h denota un aminoácido hidrófobo. Este motivo foi cambiado a hhhhDE, onde E denota un residuo de glutamato. O aspartato e o glutamato tamén forman parte dos motivos DEAD/DEAH que se encontra en helicases. O residuo de aspartato coordina ións magnesio e o glutamato é esencial para a hidrólise do ATP. Hai unha considerable variabilidade na secuencia deste motivo, e as únicas características invariables son un residuo cargado negativamente seguido dun tramo de aminoácidos voluminosos hidrófobos.

Ligazóns externas

• Entrada de Prosite para p motivo Walker A, PS00017
• Entrada de Prosite para o motivo caixa DEAD, PS51195