SUMO i ubiquitina són petits modificadors de proteïnes que es poden unir mitjançant un enllaç peptídic iso-a residus de lisina de les proteïnes diana. Aquest tipus de modificació post-traduccional és molt comú i regular gairebé tots els processos de la vida cel·lular, incloent la divisió cel·lular, la reparació de l'ADN o l'expressió gènica. Per exemple, la modificació de la ubiquitina a través de Lys48 regula la vida mitjana de moltes proteïnes per degradació amb el sistema de proteasoma i és essencial per a la homeòstasi de proteïna en la cèl·lula.
La conjugació de ubiquitina i SUMO ( UBL ) a proteïnes diana es porta a terme a través d'una cascada enzimàtica de múltiples etapes conservada a través d' E1 (enzim d'activació), E2 (enzim de conjugació) i E3 (enzim lligasa). Al revés, els enzims deubiquitinating ( Dubs ) poden eliminar la ubiquitina per catalitzar la hidròlisi de l'enllaç isopéptido. Per tant, la ubiquitina i SUMO conjugació i deconjugation són equilibrats i estretament regulada per E3 lligases conjugació i Dubs desconjugación.
Caracterització estructural / funcional de l'enzim deubiquitinating USP25
Human USP25 (i USP28 ) es deubiuquitinating proteases que controlen els nivells d'objectius importants en la cèl·lula i són regulats, entre d'altres sistemes, per SUMO conjugaiton en el domini N-terminal. USP25 (i USP28 ) són proteïnes modulars compostes per tres dominis: un domini regulador N-terminal que interactuen amb les cadenes d'ubiquitina; un domini d'USP-com a central amb els residus catalítics i que inclou una llarga inserció en el medi del domini; i un domini C-terminal que interactua amb substrats específics, com ara els tankyrases informar recentment implicats en la ruta / β-catenina Wnt.
Hem resolt recentment l'estructura cristal·lina de USP25 , que revela la presència d'una estructura homotetramérica que està implicada en un mecanisme regulador innovador de l'activitat deubiquitinating.
Liu, B., Sureda-Gómez, M., Zhen, I., Amador, V., Reverter, D. (2018). Un conjunt de tetràmer quaternari inhibeix l'activitat deubiquitinating de USP25. Nature Communications 9, 4973.
Caracterització estructural / funcional del complex Smc5 / 6, un enzim ligasa SUMO E3 multimérica
SMC ( Manteniment Estructural dels Cromosomes ) complexos són topològicament molècules tancat format per dos allargats SMC subunitats i per un nombre diferent d'elements no SMC associats ( NSE ). SMC proteïnes contenen tres dominis diferents: un capçal de ATPasa estructuralment relacionada amb la de ABC transportadors (nomenades en endavant " CAP "), una regió estesa bobina en espiral ( " ARM ") i una heterodimerización o frontissa de domini ( " FRONTISSA "). Cada complex SMC té funcions específiques i essencials: cohesió manté connexions entre cromàtides germanes, condensina compacta cromosomes i Smc5 / junypromou la disjunció cromosòmica. Malgrat aquestes funcions aparentment dispars, totes les SMC complexos comparteixen una propietat comuna, que és organitzar cromosomes abraçant topològicament ADN dins la seva estructura en forma d'anell.
Recentment hem demostrat que la Nse2 ligasa SUMO E3 al Smc5 / juny complex, un jugador crítica durant la reparació de l'ADN de recombinació, s'estimula directament mitjançant la unió a ADN. L'activació de Sumoylation requereix la interacció electrostàtica entre l'ADN i un pegat carregat positivament en el ARM domini de la Smc5 subunitat, que actua com un sensor d'ADN que, posteriorment, promou una estimulació de la Nse2 activitat ligasa. Aquests resultats revelen un nou mecanisme per millorar una activitat lligasa SUMO E3 per l'ADN d'unió directa i per a restringir Sumoylation en el veïnatge d'aquests Smc5 / 6-Nse2 molècules que participen en l'ADN.
Varejão, N., Ibars, E., Lascorz, J., Colomina, N., Torres-Rosell, J., Reverter, D . (2018). ADN activa la ligasa Nse2 / Mms21 SUMO E3 al complex Smc5 / 6. EMBO J . PII: e98306. ( Notícies i punts de vista, Pichler, A. (2018) Com controla un radi d'ADN activitat lligasa SUMO E3 .. EMBO J. PII: e99705)
Depenent de la temperatura d'activació d'una esterasa hyperthermophilic
Les esterases i lipases són biocatalitzadors molt importants per a fins industrials, ja que catalitzen reaccions de síntesi o hidròlisi dels enllaços èster lipídics. En un acord general, esterases (EC 3.1.1.1) prefereixen curt a cadenes mitjanes fins C10 de monoésteres, mentre que les lipases (EC 3.1.1.3) poden hidrolitzar triglicèrids de cadena llarga insolubles en aigua. La esterasa Pf2001 de Pyrococcus furiosus arriba a la seva activitat òptima entre 70 i 80 ° C.
Hem resolt recentment l'estructura cristal·lina de la esterasa Pf2001 , que mostra dues conformacions diferents: monòmer i dímer . Les estructures revelen reordenaments importants en el subdomini "cap" entre el monòmer i el dímer, per la formació d'una extensa interfície helicoïdal entrellaçats. D'altra banda, la interfície de dímer és essencial per a la formació de la cadena hidròfob per selectivitat de substrat, segons el que confirmat per mutagènesi i anàlisi cinètica. Proposem un nou mecanisme d'activació depenent de la temperatura de l' esterasa Pf2001 per dimerització.
Varejão, N., De-Andrade, RA, Almeida, RV, Anobom, CD, Foguel, D., Reverter D . (2017). Mecanisme estructural per a l'activació depenent de la temperatura de la hipertermófilas Pf2001 esterasa. Estructura . S0969-2126 (17), 30.403-30.413.
uab.cat