1 / 79

ESTUDI ESTRUCTURAL I EVOLUTIU DEL SISTEMA ACTINA-MIOSINA

ESTUDI ESTRUCTURAL I EVOLUTIU DEL SISTEMA ACTINA-MIOSINA. DE ACHA, MARIA BUSQUETS, ARNAU DOMINGO, ALEXANDRA. INDEX. - Introducció - Material i mètodes - Actina - Miosina - Complex Actina-Miosina - Conclusions. Els músculs són peces imprescindibles per tal que el cos tingui moviment.

quilla
Download Presentation

ESTUDI ESTRUCTURAL I EVOLUTIU DEL SISTEMA ACTINA-MIOSINA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ESTUDI ESTRUCTURAL I EVOLUTIU DEL SISTEMA ACTINA-MIOSINA DE ACHA, MARIA BUSQUETS, ARNAU DOMINGO, ALEXANDRA

  2. INDEX • - Introducció • - Material i mètodes • - Actina • - Miosina • - Complex Actina-Miosina • - Conclusions

  3. Els músculs són peces imprescindibles per tal que el cos tingui moviment INTRODUCCIÓ ACTINA MIOSINA Gran quantitat de molècules i mecanismes reguladors implicats

  4. MATERIAL I MÈTODES • ESTUDI ESTRUCTURAL • Obtenció d’estructures al PDB i SCOP. • Rasmol • Stamp (superposició estructures) • Recerca bibliogràfica Pubmed i Google • ESTUDI EVOLUTIU • Obtenció de seqüències Swissprot i Pfam. • Psi blast (búsqueda de seqüències i estructures homòlogues) • Clustalw (alineaments) • Bioedit (anàlisi alineaments)

  5. ACTINA

  6. ACTINA Present en tots els eucariotes Proteïna del citoesquelet Constitueix el ≥5% del total de proteïnes cel·lulars  Múscul fins a un 20% Monòmers d’actina (actina-G) Filaments d’actina (actina-F) POLIMERITZEN

  7. Filament d’actina • Monòmers d’actina es polimeritzen gràcies: • ATP • Cations monovalents i divalents Filament d’actina • - Hèlix de monòmers d’actina • - Estructura polaritzada: Extrem – o en punta  creixement lent Extrem + o ampli  creixement ràpid - +

  8. Filament d’actina - ADP PDB: 1ALM PDB: 1J6Z PDB: 1NWK ATP +

  9. Monòmer d’actina • Classificació SCOP: • CLASSE: Alfa / Beta • FOLD/PLEGAMENT: Motiu Ribonucleasa H-like • SUPERFAMÍLIA: Domini Actin-like ATPasa • FAMÍLIA: Actina/HSP70

  10. Monòmer d’actina DOMINI 2 DOMINI 1 Subdomini 4 Subdomini 2 Subdomini 1 PDB: 1J6Z Resolució: 1,54 Å Subdomini 3

  11. Plegament de l’actina DOMINI 1 3capes : α/β/α

  12. Plegament de l’actina DOMINI 2 3capes : α/β/α

  13. Plegament de l’actina 5 4 1 2 3 Làmina β intermitja  5 cadenes (d’ordre 3 2 1 4 5) Cadena 2 antiparal·lela

  14. Actina-ADP vs Actina-ATP Actina-ADP 5º 10º Actina-ATP ADP ATP Sc: 7,76 RMS: 1,66 Å

  15. Actina-ADP ADP Ca2+ PDB: 1J6Z Resolució: 1,54 Å

  16. Actina-ADP centre d’unió His 73 metilada Arg 183 Asp157 Ser 14 ADP Lys18

  17. Actina-ADP centre d’unió His 73 metilada Arg 183 Asp157 Ser 14 Pβ ADP ADP Ca2+ Ca2+ Lys18 2.36 - 2.86 Å

  18. Actina-ADP centre d’unió Interaccions residus - residus 2.94 Å Ser14 2.52 Å 2.71 Å Ca2+ Lys18 2.72 Å 2.36 - 2.86 Å Interaccions residus -ADP Arg 183 Asp157 Pβ ADP Pα

  19. Actina-ADP hèlix α subdomini 2 Val 43 Met 47 Pro 38 Pro 38 Met 44 Ile 64 Tyr 53

  20. Actina-ATP PDB: 1HLU Resolució: 2,65 Å

  21. Actina-ATP centre d’unió Asp157 Lys18 2.36 Å 2.50 Å ATP Ser14 Ca2+ His73

  22. Actina-ATP centre d’unió His 73 metilada Pγ Ser 14 3.02 Å Pβ Arg183 Asp157 Lys18 Ser14 His73

  23. Actina-ATP Val 43 Met 44 Pro 38 Met 47 Ile 64 Tyr 53

  24. Actina-ATP Gly 42 Gly 46 Gly 48

  25. ACTINAEstudi evolutiu

  26. Estudi interespecífic d’actines Alineament basat en seqüència d’actines de diferents espècies La seqüència aminoacídica de l’actina està molt conservada en diferents organismes eucariotes !!!!!

  27. Estudi interespecífic d’actines Ser 14 i Lys18 Loop β hairpin del domini 1 Asp 157 Loop β hairpin del domini 2 Arg 183 Alineament basat en estructura d’actines de diferents espècies Sc: 9.33 RMS: 1.18 Å

  28. Familia Actina/HSP70 Alineament basat en seqüència de diferents proteïnes de la familia Actina/HSP70 La seqüència aminoacídica no està tant conservada entre diferents proteïnes de la mateixa família !!!!!

  29. Familia Actina/HSP70 Actina (2BTFA) HSP70 (1BUPA) Arp3 (1K8KA) Arp2 (1K8KB) Actina (2BTFA) HSP70 (1BUPA) Arp3 (1K8KA) Arp2 (1K8KB) Superposicióde diferents proteïnes de la familia Actina/HSP70 • STAMP • Sc: 1.76 • RMS: 4.16Å • STAMP avançat • Sc: 0.82 • RMS: 3.39Å

  30. Familia Actina/HSP70 Actina (2BTFA) HSP70 (1BUPA) Arp3 (1K8KA) MreB (1JCFA) Sc: 6.36 RMS: 2.02Å Superposicióde diferents proteïnes de la familia Actina/HSP70 Actina (2BTFA) HSP70 (1BUPA) Arp3 (1K8KA) Arp2 (1K8KB) MreB (1JCFA) • Sc: 1.84 • RMS: 3.93Å

  31. MIOSINA

  32. MIOSINA • Present a totes les cèl·lules eucariotes. • Es desplaça al llarg dels filaments d’actina. • Constituïda per: • 2 còpies d’una cadena pesada • 1 cadena lleugera reguladora • 1 cadena lleugera essencial • Hi ha més de 40 tipus diferents  Funció en la contracció muscular i d’altres processos.

  33. MIOSINA • Classificació SCOP: • Domini motor: • CLASSE: Alfa / Beta • FOLD/PLEGAMENT: NTPases amb braç P • SUPERFAMÍLIA: NTPases amb braç P • FAMÍLIA: Proteïnes motores • Domini N-terminal: • CLASSE: Tot beta. • FOLD/PLEGAMENT: SH3-like barril • SUPERFAMÍLIA: Domini N-terminal • FAMÍLIA: Domini N-terminal • Cadena essencial: • CLASSE: Tot Alfa. • FOLD/PLEGAMENT: EF hand-like. • SUPERFAMÍLIA: EF hand. • FAMÍLIA: Calmodulines • Cadena reguladora: • CLASSE: Tot Alfa. • FOLD/PLEGAMENT: EF hand-like. • SUPERFAMÍLIA: EF hand. • FAMÍLIA: Calmodulines

  34. Estructura Domini motor (cap) Centre d’unió a nucleòtids Cadena lleugera essencial (coll) Centre d’unió a l’actina Cadena lleugera reguladora (coll) PDB: 1B7T Resolució: 2,50 Å

  35. Domini motor: Subdominis principals Subdomini U50 β7 β6 β5 β4 β3 β2 β1 SH3 beta-barril Subdomini L50 Domini convertidor PDB: 1MMD Resolució: 2,00 Å

  36. Domini motor: Regió d’interacció amb l’actina Loop strut Loop CM Hèlix-loop-hèlix PDB: 1MMD Resolució: 2,00 Å

  37. Domini motor: Regió d’unió a nucleòtids Switch 1 Loop P Switch 2 PDB: 1MMD Resolució: 2,00 Å

  38. Domini motor: Canvi de conformació Loop 4 Loop 3 Hèlix transmissora PDB: 1MMD Resolució: 2,00 Å

  39. Cicle Actina-Miosina Estat Inicial Estat transició ATP ATP 1 2 Lloc unió nucleòtids obert Desacoplament de l’actina. Entrada ATP 7 3 Descens del braç, alliberació d’ADP i Pi i obertura lloc unió a nucleòtids ADP + Pi Elevació del braç i tancament del lloc unió a nucleòtids. Estat ADP Estat ATP 6 Lloc unió nucleòtids tancat i unió a actina 5 4 Lloc unió nucleòtids tancat HIDRÒLISIS ADP +P ATP

  40. Lloc unió a nucleòtids Conformació oberta Conformació tancada

  41. Confromació tancada Lloc unió nucleòtids Lloc de sortida del fosfat PDB: 1MMD Resolució: 2,00 Å

  42. Conformació tancada: Lloc unió a nucleòtids Lloc unió nucleòtids ADP+VO4 Switch 1 1,2 Switch 1 ADP+VO4 Gly182 Ser181 1,9 1,1 Ser236 Ser237 Arg238 1,6 Loop P 2,4 2,6 Loop P Gly457 Switch 2 Switch 2

  43. Conformació tancada: Lloc sortida del Pi Lloc sortida del Pi ARG238 ADP-V ADP-V Pocket tancat GLU458 SER456 RESIDUS IMPORTANTS

  44. Conformació oberta Lloc unió a nucleòtids Lloc sortida del fosfat PDB: 1MMA Resolució: 2,35 Å

  45. Conformació oberta: Lloc unió a nucleòtids Lloc unió a nucleòtids Loop P Switch 1 Pi Pont salí Pont hidrogen Switch 2

  46. Conformació oberta: LLoc de sortida del Pi LLoc de sortida del Pi SER181 ARG238 PHE239 ADP-BEF GLU459 ARG238 ADP-BEF SER181 SER456 PHE239 SER456 Pocket obert

  47. Superposició oberta-tancada PDB: 1MMD/1MMA RMS: 1,47 Å

  48. Superposició oberta-tancada Switch 1 Loop P 17 Å 26 Å Desplaçament d’uns 4 ansgtrons Estructura oberta Switch 2 Estructura tancada

  49. Superposició oberta-tancada SER181 ARG238 ARG238 ADP GLU459 Pocket tancat ATP GLU458 SER456 SER456 PHE239 Pocket obert PHE239 PHE239 ARG238 ARG238 4Å 17Å SER456 SER181 SER181 SER456 GLU459 GLU459

  50. Hidròlisi ATP Hidròlisi ATP

More Related