Factor TBP

TBP, proteína ligante de TATA (TATA binding protein) es un componente de varios factores de transcripción eucarióticos. La TBP se une al surco menor de DNA (caja TATA) mediante una lámina beta. Ensancha el surco menor y flexiona el DNA bicatenario unos 80°. Esto resulta más fácil en la zona rica en TA.

A la derecha puede observarse el complejo formado por un fragmento de DNA que incluye la secuencia de la caja TATA, la proteína TBP y parte de TFIIB.

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Estructura de TBP

La proteína TBP tiene forma de silla de montar y presenta una estructura alfa/beta simétrica formada por dos dominios de 89 o 90 aminoácidos, además de un segmento N-terminal muy flexible de 18 aminoácidos El extremo C-terminal está muy conservado filogenéticamente. Estructuralmente, cada dominio presenta una lámina β formada por 5 hebras antiparalelas (denominadas S1 a S5 y S1' a S5') y dos regiones en hélice α . Las 10 hebras β identificables se disponen en la parte cóncava de la silla (próxima al DNA), mientras que las cuatro hélices α lo hacen en la parte convexa (alejada del DNA).

Como en muchas proteínas del tipo alfa/beta, hay numerosos contactos entre las hélices α y las hebras β, lo que constituye el núcleo hidrófobo de la proteína. Por ejemplo, la hélice 1 contacta con parte de las hebras 2 y 3 , mientras que la hélice 2, situada en la parte exterior de la proteína , contacta con las hebras S1, S4 y S5.

Cerca del extremo C-terminal hay nueve prolinas muy conservadas, algunas de las cuales tienen una función importante en la estructura de la proteína. Pro⁶⁷ presenta una configuración cis y estabiliza el bucle situado entre las hebras β S3 y S4 . En el otro dominio, se corresponde con Pro¹⁵⁸ .

La única diferencia significativa entre los dos dominios de TBP la constituye la Pro¹⁹⁰ situada en la hélice 2'. En esta posición, el eje de la hélice α está desviado de manera que el grupo carboxilo terminal está doblado hacia la hélice 1' . El hecho de que Pro¹⁹⁰ sea un aminoácido filogenéticamente muy conservado indica que debe ser importante desde el punto de vista funcional. El carboxilo terminal además está fijado a la hélice 1' por un puente de hidrógeno entre Phe¹⁹⁵ y Lys¹²⁹ , así como entre Arg¹⁹⁷ y Pro¹²⁷ .

Los brazos que sobresalen por la parte inferior de la silla no son flexibles, sino que están estabilizados por interacciones hidrófobas y puentes de hidrógeno. Además hay un puente salino entre Glu⁵¹ y Arg⁵⁶ .

El péptido que conecta los dos dominios es básico gracias a que contiene dos lisinas . En la secuencia encontramos 10 Arg, 20 Lys, 8 Asp y 11 Glu, lo que se traduce en una carga neta de +11, pero la carga eléctrica de la proteína está distribuida asimétricamente. Todos los aminoácidos cargados se encuentran en la superficie de la proteína (cargas positivas, negativas) y las cargas positivas predominan en la parte de la molécula que se muestra a la izquierda.

Unión de TBP con el DNA

TBP reconoce el DNA por un mecanismo de ajuste inducido (induced fit) en la posición de la caja TATA. La proteína se une al surco menor del DNA ensanchándolo, lo que provoca que el DNA se curve. Entre los aminoácidos de TBP y los nucleótidos de la caja TATA hay numerosas interacciones que involucran a toda la base de la estructura en silla .

Unión de TFIIB

Al complejo formado por TBP y DNA se le une el factor de transcripción TFIIB , que se alinea paralelamente al DNA . Para elucidar la estructura de este complejo sólo se utilizó la parte C-terminal de TFIIB correspondiente a los aminoácidos comprendidos entre 113 y 316. Esta parte contiene dos dominios similares que están conectados por un péptido corto . Estos dominios estructuralmente están dominados por cinco hélices α ; además, cerca del extremo C-terminal hay otro fragmento corto en hélice α (H6') (amarillo).

TFIIB está unido a TBP principalmente por contactos con los bucles emergentes del extremo C de TBP . Hay puentes salinos, puentes de hidrógeno y contactos de Van der Waals . Hay más contactos entre la hélice α 1' de y el fragmento carboxilo terminal . TFIIB también está unido al DNA por los residuos de fosfato por abajo y en la caja TATA .