1. No category

CÓMO SEÑALIZA LA PROTEÍNA PII EN ORGANISMOS VERDES:
ESTRUCTURA DEL COMPLEJO CON ACETILGLUTAMATO QUINASA
José Luis Llácer,1 Clara Marco Marín,1 Fernando Gil Ortiz,1 Ignacio Fita2 y
Vicente Rubio1
1
Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV-CSIC), Jaime Roig 11, Valencia-46010
[email protected], [email protected]; 2Instituto de Biología Molecular de Barcelona
(IBMB-CSIC-Parc Científic)
En microorganismos y plantas la proteína homotrimérica PII es un mediador clave de las
interacciones entre energía, carbono y nitrógeno, regulando el metabolismo
carbono:nitrógeno. PII sufre cambios alostéricos inducidos por á-cetoglutarato y ATP y
puede uridilarse o fosforilarse. Presentamos la primera estructura de un complejo PIIdiana con características activadoras. Este complejo se forma en organismos
fotosintéticos con N-acetil-L-glutamato quinasa (NAGK), la enzima controladora de la
síntesis de arginina, y diana de retroinhibición por este aminoácido. En abundancia de
nitrógeno se forma el complejo NAGK-PII, activándose NAGK y disminuyendo su
sensibilidad a la arginina, haciendo posible la acumulación de este aminoácido. El
trímero de PII tiene forma hemisférica con tres lazos divergentes y flexibles, llamadas
lazos T. El hexámero de NAGK tiene forma anular con un amplio orificio central y con
bordes aserrados superor e inferior. Nuestra estructura cristalina del complejo PIINAGK de la cianobacteria Synechococcus sp. (cepa 7942), a 2.75 Å de resolución,
revela que dos homotrímeros de PII se asocian a un hexámero de NAGK (un trímero de
dímeros) con sus ejes ternarios alineados, y con los trímeros de PII asentándose en caras
opuestas del anillo de NAGK. Cada subunidad de PII interacciona con una única
subunidad de NAGK. La expansión del anillo de NAGK cuando se une la arginina
causa la retroinhibición, pues se distancian los sitios para ATP y acetilglutamato en
cada subunidad. La activación y la disminución en la afinidad para la arginina inducidas
por PII parecen deberse a que en el complejo se favorece la contracción del anillo de
NAGK. La forma del lazo T en el complejo con NAGK explica por qué la fosforilación
de una serina específica en este lazo evita la formación del complejo y la activación de
NAGK.
Ayuda BFU2004-05159, MEC.