Proteína ativadora catabólica - Catabolite activator protein

Proteína ativadora de catabólito (azul) ligada a um pedaço de DNA (vermelho).

A proteína ativadora catabólica ( CAP ; também conhecida como proteína receptora de cAMP , CRP ) é um ativador transcricional de ação trans que existe como um homodímero em solução. Cada subunidade de CAP é composta por um domínio de ligação ao ligante no terminal N (CAP N , resíduos 1-138) e um domínio de ligação ao DNA no terminal C (DBD, resíduos 139-209). Duas moléculas de cAMP ( AMP cíclico ) ligam-se ao CAP dimérico com cooperatividade negativa . O AMP cíclico funciona como um efetor alostérico , aumentando a afinidade do CAP para o DNA . CAP se liga a uma região de DNA a montante do sítio de ligação ao DNA da RNA polimerase. CAP ativa a transcrição por meio de interações proteína-proteína com a subunidade α da RNA polimerase. Esta interação proteína-proteína é responsável por (i) catalisar a formação do complexo fechado promotor RNAP; e (ii) isomerização do complexo RNAP-promotor para a conformação aberta. A interação do CAP com a RNA polimerase causa a curvatura do DNA próximo ao local de início da transcrição, catalisando assim efetivamente o processo de iniciação da transcrição. O nome CAP é derivado de sua capacidade de afetar a transcrição de genes envolvidos em muitas vias catabólicas. Por exemplo, quando a quantidade de glicose transportada para a célula é baixa, uma cascata de eventos resulta no aumento dos níveis de cAMP citosólico . Este aumento nos níveis de cAMP é detectado pelo CAP, que continua a ativar a transcrição de muitos outros genes catabólicos.

CAP tem uma estrutura de motivo de hélice-volta-hélice característica que permite que ele se ligue a sucessivas ranhuras principais no DNA. As duas hélices são reforçadas, cada uma causando um giro de 43 ° na estrutura, com um giro geral de 94 ° no DNA.

Essa interação abre a molécula de DNA, permitindo que a RNA polimerase se ligue e transcreva os genes envolvidos no catabolismo da lactose . O cAMP-CAP é necessário para a ativação da transcrição do operon lac .

Esse requisito reflete a maior simplicidade com que a glicose pode ser metabolizada em comparação com a lactose. A célula "prefere" a glicose e, se estiver disponível, o operon lac não é ativado, mesmo quando a lactose está presente. Esta é uma forma eficaz de integrar os dois sinais diferentes. Este fenômeno é conhecido como repressão catabólica . CAP desempenha um papel importante na repressão catabólica , um exemplo bem conhecido de um módulo e também desempenha um papel no regulon Mal .

Referências

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