Reconocimiento de la caja TATA por TBP2 e interacción con TFII.
Arabidopsis thaliana

TBP2: TATA Box Binding Protein, proteína que se une a la caja TATA
TFIIB: Transcription Factor II, factor de transcripción II.

Los botones grandes sitúan a la molécula en la vista más conveniente para la explicación que le sigue, independientemente de si la hemos cambiado de posición. Los botones pequeños tienen en cuenta la posición actual de la molécula.

En la imagen se puede apreciar el complejo formado por TBP2, TFII y un fragmento de ADN con la secuencia de la caja TATA.

TBP2 de Arabidopsis thaliana tiene forma de silla de montar y presenta una estructura alfa/beta simétrica formada por dos dominios de 89-90 aminoácidos, además de un segmento N-terminal muy flexible de 18 aminoácidos (destacado en rojo). El extremo C-terminal es muy conservado filogenéticamente. Estructuralmente cada dominio presenta 5 hojas antiparalelas (denominadas S1, S2, S3, S4 y S5 y sus correspondientes S1', S2', etc.) y dos regiones en -hélice (para detener la rotación pulsa sobre el botón ). Las 10 hojas identificables se disponen en la parte inferior cóncava de la silla , mientras que las cuatro hélices lo hacen en la parte convexa superior .

Como en muchas proteínas del tipo alfa/beta, hay numerosos contactos entre las -hélices y las hojas , lo que constituye el núcleo hidrofóbico de la proteína. La hélice 1 contacta con parte de las hojas 2 y 3 . La hélice 2 está situada en la parte superior de la proteína y está en contacto con las hojas S4, S5 y S1.

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

La única diferencia significativa entre los dos dominios de TBP lo constituye la Pro¹⁹⁰ situada en la hélice 2'. En esta posición, el eje de la hélice está desviado de manera que el grupo carboxil 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 carboxil terminal además está fijado a la hélice 1' por un puente de hidrógeno entre la Phe¹⁹⁵ y Lys¹²⁹ así como entre Arg¹⁹⁷ y Pro¹²⁷ .

Los brazos que sobresalen por abajo en la parte inferior de la silla no son flexibles pero están estabilizados por fuerzas hidrofóbicas y puentes de hidrógeno. Además hay un puente salino entre Glu⁵¹ y Arg⁵⁶ .

El peptido que conecta los dos dominios es básico debido a dos lisinas situadas en él . La carga electrica total de la superficie de la proteína está distribuida asimetricamente. En la secuencia encontramos 10 Arg, 20 Lys, 8 Asp y 11 Glu lo que se traduce en una carga neta de +11. Todos los aminoácidos cargados se encuentran en la superficie de la proteína (red = cargas positivas, green = negativas). Las cargas positivas son predominantes en la parte 'izquierda' de la molécula.

TBP2 reconoce el ADN por un mecanismo de adaptación inducido (induced fit) en la posición de la caja TATA . La proteína se une al surco menor del ADN ensanchando el surco en este lugar lo que provoca que el ADN se curve. Entre los aminoácidos de TBP y los nucleótidos de la caja TATA hay numerosas interacciones que implican toda la base de la estructura en silla .

Al complejo formado por TBP y ADN se le une el factor de transcripción TFIIB . TFIIB se alinea sobre la paralela del ADN . 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 peptido corto . Estos dominios estructuralmente están dominados por cinco -hélices , además, cerca del extremo C-terminal hay un corto fragmento en -hélice (H6') (amarillo). Los dos dominios están enroscados uno en el otro unos 90º.

TFIIB está unido a TBP principalmente por contactos a los bucles emergentes del extremo C de TBP . Hay puentes salinos, puentes de hidrógeno y contactos de van der Waals . Hay más conexiones entre la -hélice 1' de y el fragmento carboxi terminal . TFII también está unido al ADN por los residuos de fosfato por abajo y en la caja TATA .

Bibliografía:

• DB Nikolov & SK Burley, Nature Struct. Biol. 1 (1994) 621-637.
• DB Nikolov et al, Nature 377 (1995) 119-128.