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Un interruptor de fosforilación de proteínas en el sitio alostérico conservado en GP
1Department of Biochemistry and Biophysics, University of California at San Francisco, 513 Parnassus, San Francisco, CA 94143, USA.
Science (New York, N.Y.)
|September 13, 1996
Resumen
La activación de la glicógeno fosforilasa (GP) de la levadura se desencadena por el replegamiento de proteínas inducido por la fosforilación. Este mecanismo implica la formación de un grupo hidrofóbico y la regulación de la accesibilidad del sitio de fosforilación, ofreciendo información sobre la regulación de las enzimas.
Área de la Ciencia:
- La bioquímica es la bioquímica.
- Enzimología Enzimología.
- La fosforilación de las proteínas.
Sus antecedentes:
- La fosforilasa de glucógeno de levadura (GP) es una enzima clave en el metabolismo del glucógeno.
- La activación enzimática a menudo implica cambios conformacionales y regulación alostérica.
- La fosforilación es una modificación post-traducional crítica que regula la función de las proteínas.
Objetivo del estudio:
- Para dilucidar el mecanismo iniciado por la fosforilación de la activación de la glicogeno fosforilasa (GP) de la levadura.
- Investigar el papel del replegamiento de proteínas y los sitios alostéricos en la activación de la GP.
- Explorar la interacción entre la fosforilación, la desfosforilación y la unión de ligandos en la regulación de las enzimas.
Principales métodos:
- Ensayos bioquímicos para estudiar la cinética y la actividad de las enzimas.
- Mutagénesis dirigida al sitio para investigar residuos específicos de aminoácidos.
- Análisis de la estructura de las proteínas y los cambios conformacionales tras la fosforilación.
Principales resultados:
- La fosforilación de la levadura GP inicia el replegamiento de proteínas locales, formando un grupo hidrofóbico que activa la enzima.
- El residuo de treonina fosforilada se encuentra en el sitio alostérico.
- La glucosa 6-fosfato facilita la desfosforilación compitiendo por la unión al sitio alostérico.
- La activación de la GP en mamíferos por el monofosfato de adenosina comparte similitudes mecánicas con la fosforilación de la GP en levaduras.
Conclusiones:
- La activación de la levadura GP está regulada por un mecanismo de replegamiento de proteínas dependiente de la fosforilación.
- Los ligandos alostéricos pueden modular la actividad enzimática al influir en la fosforilación/desfosforilación.
- La regulación de la accesibilidad del sitio de fosforilación es un factor clave en el control de la actividad enzimática.
- El análisis comparativo revela mecanismos conservados y divergentes en la regulación de la GP entre especies.