Una repetición rica en leucina ( LRR ) es un motivo estructural de proteína que forma un pliegue de herradura α/β . [1] [2] Está compuesta por tramos repetidos de 20 a 30 aminoácidos que son inusualmente ricos en el aminoácido hidrofóbico leucina . Estas repeticiones en tándem comúnmente se pliegan juntas para formar un dominio de proteína solenoide , denominado dominio de repetición rico en leucina . Típicamente, cada unidad de repetición tiene una estructura de hélice alfa de cadena beta - giro , y el dominio ensamblado , compuesto de muchas de estas repeticiones, tiene una forma de herradura con una lámina beta paralela interior y una matriz exterior de hélices. Una cara de la lámina beta y un lado de la matriz de hélices están expuestas al solvente y, por lo tanto, están dominadas por residuos hidrofílicos . La región entre las hélices y las láminas es el núcleo hidrofóbico de la proteína y está firmemente empaquetada estéricamente con residuos de leucina.
Se han identificado motivos repetidos ricos en leucina en una gran cantidad de proteínas funcionalmente no relacionadas. [5] El ejemplo más conocido es el inhibidor de la ribonucleasa , pero otras proteínas como el regulador de la tropomiosina, la tropomodulina , y el receptor tipo Toll también comparten el motivo. De hecho, el receptor tipo Toll posee 10 motivos LRR sucesivos que sirven para unir patrones moleculares asociados a patógenos y peligros.
Aunque la proteína LRR canónica contiene aproximadamente una hélice por cada cadena beta, las variantes que forman pliegues de superhélice beta-alfa a veces tienen bucles largos en lugar de hélices que unen cadenas beta sucesivas.
También coexisten con los dominios adyacentes de LRR. Se trata de dominios pequeños, todos de cadena beta , que se han descrito estructuralmente para la proteína Internalina (InlA) y las proteínas relacionadas InlB, InlE, InlH de la bacteria patógena Listeria monocytogenes . Su función parece ser principalmente estructural: se fusionan al extremo C-terminal de repeticiones ricas en leucina, estabilizando significativamente el LRR y formando una entidad rígida común con el LRR. No participan en las interacciones proteína-proteína , pero ayudan a presentar el dominio LRR adyacente para este propósito. Estos dominios pertenecen a la familia de dominios similares a Ig , ya que consisten en dos láminas beta intercaladas que siguen la conectividad clásica de los dominios Ig. Sin embargo, las cadenas beta en una de las láminas son mucho más pequeñas que en la mayoría de los dominios similares a Ig estándar, lo que la convierte en algo atípico. [7] [8] [9]
En el extremo N de algunas proteínas que contienen el dominio de variante de repetición rico en leucina (LRV) se encuentra un grupo de azufre de hierro . Estas proteínas tienen una estructura de dos dominios, compuesta por un pequeño dominio N-terminal que contiene un grupo de cuatro residuos de cisteína que alberga el grupo 4Fe:4S y un dominio C-terminal más grande que contiene las repeticiones LRV. [6] Los estudios bioquímicos revelaron que el grupo 4Fe:4S es sensible al oxígeno , pero no parece tener actividad redox reversible .
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^ Rothberg JM, Jacobs JR, Goodman CS, Artavanis-Tsakonas S (diciembre de 1990). "slit: una proteína extracelular necesaria para el desarrollo de las vías de la glía de la línea media y del axón comisural contiene dominios EGF y LRR". Genes Dev . 4 (12A): 2169–87. doi : 10.1101/gad.4.12a.2169 . PMID 2176636.
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^ Freiberg A, Machner MP, Pfeil W, Schubert WD, Heinz DW, Seckler R (marzo de 2004). "Plegamiento y estabilidad del dominio de repetición rico en leucina de la internalina B de Listeri monocytogenes". J. Mol. Biol . 337 (2): 453–61. doi :10.1016/j.jmb.2004.01.044. PMID 15003459.
Lectura adicional
Tooze, John; Brändén, Carl-Ivar (1999). Introducción a la estructura de las proteínas (2.ª ed.). Nueva York: Garland Publishing. ISBN0-8153-2305-0.
Wei T, Gong J, Jamitzky F, Heckl WM, Stark RW, Roessle SC (noviembre de 2008). "LRRML: una base de datos conformacional y una descripción XML de repeticiones ricas en leucina (LRR)". BMC Struct. Biol . 8 (1): 47. doi : 10.1186/1472-6807-8-47 . PMC 2645405. PMID 18986514 .