Structural & functional estudies on prokarytic translation initiation factor 2. Towards an understanding of the translation initiation complex formation
- Autores: Juan Manuel Palacios Moreno
- Directores de la Tesis: Sperling Petersen Hans Uffe (dir. tes.), Juan José López Fando Castro (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Alcalá ( España ) en 2000
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Eduardo Arilla Ferreiro (presid.), Agustín Montes Duarte (secret.), Kim Kusk Mortensen (voc.), Alberto Alcázar González (voc.), José Manuel Sierra Pérez (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La iniciación de la síntesis de proteínas en Eschertichia coli está promovida y regulada por tres proteínas denominadas factores de iniciación 1,2 y 3. El factor de iniciación 2 (IF2) es una proteína monomérica que, unida a GTP, promueve la unión específica del fMet-tRNAf al ribosoma durante la formación del complejo de iniciación. IF2 está expresado e nE. Coli en tres isoformas denominadas IF2a, IF2b e IF2y, todas ellas producto de la traducción secuencial del mismo gen, infB, con aparente idéntica funcionalidad.
Este hecho junto con los resultados derivados de experimentos in vivo e in vitro con diversas formas mutantes de IF2, han permitido concluir que los centros catalíticos de IF2 se encuentran localizados en los dos tercios C-terminales dejando por una parte el extremo N-terminal funcionalmente sin caracterizar y por otra, la función de las diferentes formas de IF2 inexplicada.
Un modelo estructural en seis dominios para el IF2a de E. Coli, es presentado en esta Tesis basado en observaciones procedentes de estudios funcionales, predicciones de estructura secundaria y un mapa de epitopos superficiales, creado mediante la caracterización de doce regiones en la superficie de la estructura de IF2 reconocidas por diferentes anticuerpos monoclonales.
Con el fin de poder caracterizar funcionalmente los diferentes dominios de IF2, hemos construido varios mutantes de deleción C-terminal y N-terminal, así como dominios aislados que han sido incluidos en diversos ensayados con ribosomas in vitro. En esta Tesis se presenta un modelo estructural de interacción entre IF2 y el ribosoma en el que IF2 es inicialmente reconocido por interacciones entre el extremo amino terminal y la subunidad ribosomal 30S estando además IF1 directamente involucrado. La consiguiente interacción con la subunidad 50S sucede a través del extremo amino terminal de IF2 así como del dominio de unión nucleotídica el modelo en su conjunto propone una ampliación de la hipótesis recientemente propuesta para los factores de elongación, por la cual IF2, junto con IF1, ocuparían el espacio ribosomal destinado al A-tRNA, imitando su estructura terciaria. If2 ha sido también estudiado al margen de E. Coli mediante la secuenciación del gen infB en cuatro especies cercanas de Enterobacteria: Salmonella typhimurium. Klebsiella oxytoca, Enterobacter coacae y Proteuns vulgaris. Los resultados han servido para construir un filogrma y además confirmar que el proceso inusual de traducción secuencial de diferentes formas de IF2 a partir de un mismo gen ha sido conservado en todas las especies estudiadas siendo adicionalmente corroborado por ensayos inmunológicos. El análisis de las diferentes secuencias del gen infB ha permitido la creación de una hipótesis explicativa para un fenómeno tan extraño en bacterias.
