1 / 66

FACTORS DE TRANSCRIPCIÓ

FACTORS DE TRANSCRIPCIÓ. Maria Segura Xavier Serra Gemma Soldevila Xavier Viñals. ÍNDEX. Introducció Zinc finger I) 2-cisteïna 2-histidina II) Multicisteïna Helix-turn-helix I) Homeodomini II) POU ( Pit-Oct-Unc ) III) PAX (Paired box) Domini bàsic d'unió al ADN (basic domain)

shepry
Download Presentation

FACTORS DE TRANSCRIPCIÓ

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. FACTORS DE TRANSCRIPCIÓ Maria Segura Xavier Serra GemmaSoldevila Xavier Viñals

  2. ÍNDEX • Introducció • Zinc finger I) 2-cisteïna 2-histidina II) Multicisteïna • Helix-turn-helix I) Homeodomini II) POU (Pit-Oct-Unc) III) PAX (Paired box) • Domini bàsic d'unió al ADN (basic domain) I) Leucine zipper II) Helix-loop-helix • Conclusions

  3. 1. INTRODUCCIÓ Factor de transcripció Proteïna amb habilitat d’unir-se a l’ADN • Específicament • Capacitat moduladora de la transcripció • Interacció amb altres factors • Interacció amb l’ARN polimerasa • Estructura modular Unió hormona Activació transcripció Unió al DNA Receptor glucocorticoides

  4. DITS DE ZINC • Dits de zinc 2 Cys + 2 His • Dits de zinc multicisteïna

  5. DITS DE ZINC: 2cys + 2 his • 2 cadenes β antiparal·leles i una α-hèlix • Ió zinc juga paper crucial per a l’estabilitat Mutació Cys per Ser impedeix unió a zinc i enzim no funcional • Seqüència consens: Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-His Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-His Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-His Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-His

  6. DITS DE ZINC: 2cys + 2 his • Interacció amb el solc major del DNA • Nombre de dits de zinc variable:

  7. DITS DE ZINC: 2cys + 2 his • Interacció amb el solc major del DNA • Nombre de dits de zinc variable:

  8. DITS DE ZINC: 2cys + 2 his. Exemple TFIIIA • Exemple: TFIIIA • Regula transcripció per RNA 5S ribosomal mitjançant polIII • Unió a C-block de regió de control intern (ICR) 1tf3.pdb

  9. DITS DE ZINC: 2cys + 2 his. Exemple TFIIIA • Estructura TFIIIA • 2 cadenes β antiparal·leles i una α-hèlix • Zn estabilitza • Unió via solc major 1tf3.pdb

  10. DITS DE ZINC: 2cys + 2 his. Exemple TFIIIA • Estructura TFIIIA Seqüència consens: Residus d’interacció: -1, +2, +3 i +6 inici hèlix Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-His 1tf3.pdb

  11. Electronegativitat Electropositivitat DITS DE ZINC: 2cys + 2 his. Exemple TFIIIA • Reconeixement DNA – proteïna: complementarietat • Estructural • Electrostàtica • Ponts d’hidrogen i enllaços Van der Waals

  12. DITS DE ZINC: 2cys + 2 his. Exemple TFIIIA • Contactes amb l’esquelet de DNA • Cadena codificant i no codificant 1tf3.pdb

  13. DITS DE ZINC: 2cys + 2 his. Exemple TFIIIA • Contactes amb l’esquelet de DNA • Ponts d’hidrogen • Enllaços Van der Waals 1tf3.pdb

  14. Cys / his phe / leu DITS DE ZINC: 2cys + 2 his. Superposició i alineament • Alineament seqüència • Alineament estructural i superposició 1a1fB           FQC---RICMRNFSRSDHLTTHI-RTHTG1a1fC           FAC---DICGRKFARSDERKRHT-KIHL-1are1           FVC---EVCTRAFARQEALKRHY-RSHTN1bbo2           YIC---EECGIRKK-PSMLKKHI-RTHTD1tf31           YICSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-SKHTG 1tf32           FPCKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LTHTG1tf33           FTCDS-DGCDLRFTTKANMKKHFNRFHN-1bhi1           --CTA-PGCGQRFTNEDHLAVHK-HKH--1rmd            --CPA-QDCNEEVS-LEKYNHHV-SSH--1tf6A1          --CSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-CKH-- 1tf6A2          --CKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LTH--1tf6A3          --CDS-DGCDLRFTTKANMKKHFNRFH--1tf6A4          --CPH-EGCDKRFSLPSRLKRHE-KVH--1tf6A5          --CKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAECH--1yuiA           --C---PICYAVIRQSRNLRRHLELRH-- 1zfd1           --CDH-PGCDKAFVRNHDLIRHK-KSH--1znf1           --C---GLCERSFVEKSALSRHQ-RVH--                  *     *            *    * 1a1fB           FQC---RICMRNFSRSDHLTTHI-RTHTG1a1fC           FAC---DICGRKFARSDERKRHT-KIHL-1are1           FVC---EVCTRAFARQEALKRHY-RSHTN1bbo2           YIC---EECGIRKK-PSMLKKHI-RTHTD1tf31           YICSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-SKHTG 1tf32           FPCKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LTHTG1tf33           FTCDS-DGCDLRFTTKANMKKHFNRFHN-1bhi1           --CTA-PGCGQRFTNEDHLAVHK-HKH--1rmd            --CPA-QDCNEEVS-LEKYNHHV-SSH--1tf6A1          --CSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-CKH-- 1tf6A2          --CKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LTH--1tf6A3          --CDS-DGCDLRFTTKANMKKHFNRFH--1tf6A4          --CPH-EGCDKRFSLPSRLKRHE-KVH--1tf6A5          --CKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAECH--1yuiA           --C---PICYAVIRQSRNLRRHLELRH-- 1zfd1           --CDH-PGCDKAFVRNHDLIRHK-KSH--1znf1           --C---GLCERSFVEKSALSRHQ-RVH--**** 1a1fB           FQC---RICMRNFSRSDHLTTHI-RTHTG1a1fC           FAC---DICGRKFARSDERKRHT-KIHL-1are1           FVC---EVCTRAFARQEALKRHY-RSHTN1bbo2           YIC---EECGIRKK-PSMLKKHI-RTHTD1tf31           YICSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-SKHTG 1tf32           FPCKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LTHTG1tf33           FTCDS-DGCDLRFTTKANMKKHFNRFHN-1bhi1           --CTA-PGCGQRFTNEDHLAVHK-HKH--1rmd            --CPA-QDCNEEVS-LEKYNHHV-SSH--1tf6A1          --CSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-CKH-- 1tf6A2          --CKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LTH--1tf6A3          --CDS-DGCDLRFTTKANMKKHFNRFH--1tf6A4          --CPH-EGCDKRFSLPSRLKRHE-KVH--1tf6A5          --CKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAECH--1yuiA           --C---PICYAVIRQSRNLRRHLELRH-- 1zfd1           --CDH-PGCDKAFVRNHDLIRHK-KSH--1znf1           --C---GLCERSFVEKSALSRHQ-RVH--****

  15. Cys / his phe / leu DITS DE ZINC: 2cys + 2 his. Superposició i alineament • Alineament seqüència • Alineament estructural i superposició 1znf1   YKC--G-LCERSFVEKSALSRH-QR-VHKN--1tf6A3  FTCD-SDGCDLRFTTKANMKKHFNRFH-NIK-1bhi1   --CT-APGCGQRFTNEDHLAVH-KHK--H---1tf6A4  YPCKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAEC--H---1tf6A5  YPCKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAEC--H---1rmd    VKCPA-QDCNEEV-SLEKYNHHV-SS--HK--1tf6A1  YICSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-CK--HTGE1tf6A2  FPCKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LT--HT-- 1znf1   YKC--G-LCERSFVEKSALSRH-QR-VHKN--1tf6A3  FTCD-SDGCDLRFTTKANMKKHFNRFH-NIK-1bhi1   --CT-APGCGQRFTNEDHLAVH-KHK--H---1tf6A4  YPCKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAEC--H---1tf6A5  YPCKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAEC--H---1rmd    VKCPA-QDCNEEV-SLEKYNHHV-SS--HK--1tf6A1  YICSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-CK--HTGE1tf6A2  FPCKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LT--HT-- 1znf1   YKC--G-LCERSFVEKSALSRH-QR-VHKN--1tf6A3  FTCD-SDGCDLRFTTKANMKKHFNRFH-NIK-1bhi1   --CT-APGCGQRFTNEDHLAVH-KHK--H---1tf6A4  YPCKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAEC--H---1tf6A5  YPCKKDDSCSFVGKTWTLYLKHVAEC--H---1rmd    VKCPA-QDCNEEV-SLEKYNHHV-SS--HK--1tf6A1  YICSF-ADCGAAYNKNWKLQAHL-CK--HTGE1tf6A2  FPCKE-EGCEKGFTSLHHLTRHS-LT--HT-- Score 7,81 RMS 0,71 1tf3.pdb

  16. DITS DE ZINC • Dits de zinc 2 Cys + 2 His • Dits de zinc multicisteïna

  17. DITS DE ZINC: multicisteïna • Típic de família de receptors d’esteroides o hormones tiroidees • 2 dits, cadescun dels quals conté 4 residus Cys • No residus conservats leu i phe • Seqüència consens: Cys-X2-Cys-X13-Cys-X2-Cys-X15,17-Cys-X5-Cys-X9-Cys-X2-Cys-X4-Cys Cys-X2-Cys-X13-Cys-X2-Cys-X15,17-Cys-X5-Cys-X9-Cys-X2-Cys-X4-Cys Regió important interacció DNA

  18. DITS DE ZINC: multicisteïna • Els dos dits formen un únic motiu estructural • 2 α – hèlix perpendiculars amb el zinc a la base de cada hèlix 1r4i.ent

  19. RxR RxR RxR RxR RAR VDR AGGTCANAGGTCA AGGTCANNAGGTCA AGGTCANNNAGGTCA DITS DE ZINC: multicisteïna • Unió al DNA de forma específica a seqüències palindròmiques o repeticions directes • El receptor forma homo o heterodímers amb altres receptors 1r4i.ent

  20. DITS DE ZINC: multicisteïna Interaccions - Forces de Van der Waals - Ponts d’hidrogen 1r4i.ent

  21. Hèlix II Hèlix I Hèlix III N-terminal HÈLIX-GIR-HÈLIX: Homeodomini Domini d’unió a l’ADN: Hèlix I 3 hèlix α Hèlix II Motiu hèlix-gir-hèlix Hèlix III SCOP Classe: proteïnes tot alfa Plegament: 3 hèlix d’unió a l’ADN/ARN Superfamília: Homeodomini-like Família: Homeodomini 1enh.pdb

  22. HÈLIX-GIR-HÈLIX: Homeodomini Hèlix de reconeixement Solc major Extrem N-terminal Solc menor 9ant.pdb

  23. HÈLIX-GIR-HÈLIX: Homeodomini Seqüència de 60 aminoàcids altament conservada: P02836|HME -----DEKRPRTAFSSEQLARLKREFNENRYLTERRRQQLSSELGLNEAQIKIWFQNKRAKIKKSTGSKNPLA- pdb|1HOM| -----MRKRGRQTYTRYQTLELEKEFHFNRYLTRRRRIEIAHALCLTERQIKIWFQNRRMKWKKENKTKGEPG- pdb|1AHD| -----MRKRGRQTYTRYQTLELEKEFHFNRYLTRRRRIEIAHALSLTERQIKIWFQNRRMKWKKENKTKGEPG- pdb|2HOA| -----MRKRGRQTYTRYQTLELEKEFHFNRYLTRRRRIEIAHALSLTERQIKIWFQNRRMKWKKENKTKGEPG- pdb|1SAN| -----------MTYTRYQTLELEKEFHFNRYLTRRRRIEIAHALSLTERQIKIWFQNRRMKWKKENKTKGEPG- pdb|9ANT| ----------RQTYTRYQTLELEKEFHFNRYLTRRRRIEIAHALSLTERQIKIWFQNRRMKWKKEN-------- pdb|1B8I| ----FYPWMARQTYTRYQTLELEKEFHTNHYLTRRRRIEMAHALSLTERQIKIWFQNRRMKLKKEI-------- pdb|1FTZ| ----MDSKRTRQTYTRYQTLELEKEFHFNRYITRRRRIDIANALSLSERQIKIWFQNRRMKSKKDRTLDSSPEH pdb|1B72| ARTFDWMKVLRTNFTTRQLTELEKEFHFNKYLSRARRVEIAATLELNETQVKIWFQNRRMKQKKRERE------ pdb|1JGG| --------RYRTAFTRDQLGRLEKEFYKENYVSRPRRCELAAQLNLPESTIKVWFQNRRMKDKRQ--------- pdb|3HDD| --------RPRTAFSSEQLARLKREFNENRYLTERRRQQLSSELGLNEAQIKIWFQNKRAKIKK---------- pdb|2HDD| -------KRPRTAFSSEQLARLKREFNENRYLTERRRQQLSSELGLNEAQIKIWFKNKRAKIK----------- pdb|1HDD| --------RPRTAFSSEQLARLKREFNENRYLTERRRQQLSSELGLNEAQIKIWFQNKRAKIKKS--------- .. * * .** *.. ** .. * * * .*.**.*.* * * Gln / Lys 50 Ile 47 Asn 51 Arg 5 ATTAXX

  24. HÈLIX-GIR-HÈLIX: Homeodomini • Exemple: proteïna Antennapedia (Drosophila) Seqüència d’ADN: ATTACC 9ant.pdb

  25. HÈLIX-GIR-HÈLIX: Homeodomini 9ant.pdb

  26. HÈLIX-GIR-HÈLIX: Homeodomini Seqüència de 60 aminoàcids altament conservada: Superposició amb STAMP RMSD = 0.83 Score = 7.62

  27. Motiu hèlix-gir-hèlix HÈLIX-GIR-HÈLIX: POU (Pit-Oct-Unc) SCOP Classe: proteïnes tot alfa Plegament: 3 hèlix d’unió al’AND/ARN Superfamília: Homeodomini-like Família: Homeodomini Domini bipartit: - Domini específic POU (POU-S) - Seqüència d’entre 74 i 82 aminoàcids - 4 hèlix α - Homeodomini POU (POU-H) - Seqüència de 60 aminoàcids - 3 hèlix α - Seqüència enllaçant no conservada d’entre 15 i 56 aminoàcids Domini bipartit: - Domini específic POU (POU-S) - Homeodomini POU (POU-H) - Seqüència enllaçant

  28. Hèlix III Hèlix II Hèlix II Hèlix IV Hèlix I Hèlix I Hèlix III HÈLIX-GIR-HÈLIX: POU (Pit-Oct-Unc) POU-H POU-S Seqüència enllaçant entre l’extrem N-terminal del motiu POU-H i l’hèlix IV del moitu POU-S 1oct.pdb

  29. POU-S POU-H HÈLIX-GIR-HÈLIX: POU (Pit-Oct-Unc) Unió a seqüències d’ADN globalment divergents però localment conservades:  Exemple: Oct-1 ATGCAAAT ATGCAAAT AATGCAAATT CAATATGATAATGAGG CATGCAAATT CACTCAAGCCAATTAGGAG

  30. T A A A C T G A HÈLIX-GIR-HÈLIX: POU (Pit-Oct-Unc) Homeodomini POU (POU-H)  Exemple: Oct-1 Domini específic POU (POU-S) A T G C A A A T 1oct.pdb

  31. HÈLIX-GIR-HÈLIX: PAX Dos subdominis globulars N-Terminal C-Terminal Cadena polipeptídica d’unió SCOP Classe: proteïnes tot alfa Plegament: 3 hèlix d’unió a l’ADN/ARN Superfamília: Homeodomini-like Família: Domini Paired 6pax.pdb

  32. HÈLIX-GIR-HÈLIX: PAX Interacció amb l’ADN Dominis globulars N-terminal C-terminal Cadena polipeptídica Motiu hèlix-gir-hèlix Solc menor Solc major Solc major 6pax.pdb Amb quin solc interaccionen?

  33. HÈLIX-GIR-HÈLIX: PAX Interaccions - Forces de Van der Waals - Ponts d’hidrogen - Enllaços a través d’aigües 6pax.pdb

  34. HÈLIX-GIR-HÈLIX: PAX Conservació dels gens PAX La família dels gens PAX presenta 9 proteïnes en mamífers S’agrupen en 4 grups a partir de la similaritat de seqüència PAX1 - PAX9 PAX3 - PAX7 PAX4 - PAX6 PAX2 - PAX5 - PAX8

  35. HÈLIX-GIR-HÈLIX: PAX Superposició amb STAMP Score 9.25 RMS 1.43 Score 5,60 RMS 0,92

  36. 4. DOMINI BÀSIC D’UNIÓ AL DNA • Domini d’unió a l’ADN • Regió bàsica que estableix diferents tipus d’enllaç amb l’ADN • Cal la dimerització de la proteïna Estratègies: • Leucine zipper • Helix-loop-helix • Helix-loop-helix/ leucine zipper

  37. Regió rica en leucines Dimerització Regió bàsica Unió a l’ADN Dues α-hèlix paral·leles right handed Motiu coiled coil 4.1. LEUCINE ZIPPER SCOP Classe: Coiled coil proteins Plegament: Coiled coil paral·lel Superfamília: Domini leucine zipper Família: Domini leucine zipper

  38. 4.1. LEUCINE ZIPPER Regió rica en leucines Dimerització L - X6 - L - X6 - L - X6 - L - X6 - L Hèlix 1 Hèlix 2 L - X6 - L - X6 - L - X6 - L - X6 - L Seqüència consens: Correcta estructura de la proteïna  Unió a l’ADN per la regió bàsica

  39. 4.1. LEUCINE ZIPPER Solc major Solc major Solc menor Regió bàsica Unió a l’ADN Reconeixement de palíndroms Interacció amb el solc major

  40. 4.1. LEUCINE ZIPPER Estudi estructural c/EBP α Rattus norvegicus ADN reconegut Regió bàsica Leucines Regula diferenciació adipòcits i neutròfils 1nwq.pdb

  41. 4.1. LEUCINE ZIPPER Regió rica en leucines Dimerització Interaccions hidrofòbiques Asn 321: pont hidrogen Interaccions hidrofòbiques

  42. 4.1. LEUCINE ZIPPER Regió rica en leucines Dimerització Interaccions hidrofòbiques Ponts sal: Asp 320 – Arg 325 Glu 334 – Arg 339

  43. 4.1. LEUCINE ZIPPER A - T - T - G - C - G - C - A - A - T Regió bàsica Unió a l’ADN T - A - A - C - G - C - G - T - T - A Arg 300 Electrostàtic Altres residus bàsics

  44. 4.1. LEUCINE ZIPPER Regió bàsica Unió a l’ADN A - T - T - G - C - G - C - A - A - T T - A - A - C - G - C - G - T - T - A Arg 289 Asn 292 Ponts d’hidrogen

  45. 4.1. LEUCINE ZIPPER Regió bàsica Unió a l’ADN Ala 295 Val 296 A - T - T - G - C - G - C - A - A - T T - A - A - C - G - C - G - T - T - A Ser 299 Forces de Van der Waals

  46. 4.1. LEUCINE ZIPPER Aliniament basat en seqüència

  47. 4.1. LEUCINE ZIPPER Aliniament basat en estructura Superposició estructural (STAMP) Score: 7.39 RMS: 1.98

  48. 4.1. LEUCINE ZIPPER 4.1. LEUCINE ZIPPER Stamp: Stamp a partir d'un aliniament: Aliniament basat en estructura: Score: 7.39 RMS: 1.98 Score: 7.08 RMS: 0.81

  49. 4.2. HELIX-LOOP-HELIX (HLH) 5' - C – A – N – N – T – G - 3' 3' - G – T – N – N – A – C - 5' E-box Unió monòmers Feix 4 hèlix alfa left-handed paral·leles Regió hèlix loop hèlix Dimerització Regió bàsica Unió a l’ADN SCOP Classe: Proteïna tot alfa Plegament: HLH-like Superfamília: HLH Família: HLH

  50. 4.2. HELIX-LOOP-HELIX (HLH) Estudi estructural Pho4 (Saccharomyces cerevisiae) Regió hèlix - loop - hèlix Dimerització Core hidrofòbic 1a0a.pdb

More Related