Rad50cd: активный центр и функция мотива узнавания
Обе молекулы ATP расположены между P-петлями и мотивами узнавания противоположных Rad50cd: уRad50cd ( Рис 5A ). Мотив узнавания связывается с гамма-фосфатом ATP O через Ser-793 главной цепи О-гамма и Gly 795 главной цепи N, что объясняет консервативность этих остатков в последовательностях ABC-ATPаз. Таким образом, согласно модели, мотив узнавания является "сенсором" для гамма-фосфата ATP в противоположной молекуле ( Jones и George, 1999 ), и может являться связующим звеном между гидролизом ATP и структурными изменениями, а также транспортом лигандов у ABC-переносчиков ( Manavalan и др., 1995 ). Мотив узнавания часто является мутантным у пациентов, страдающих пузырчатым фиброзом ( Zielenski и Tsui, 1995 ; Gadsby и Nairn, 1999 ). При S793R, мутации, созданной нами в Rad50cd для предотвращения ATP-зависимой димеризации, изменен наиболее консервативный остаток мотива узнавания ( Рис 3 и рис 5A ), что аналогично мутации CFTR, S549R.
Таким образом, молекулярная основа возникновения пузырчатого фиброза у данного вида мутаций мотива узнавания может являться невозможность димеризации двух NBD CFTR. Наиболее распространенная мутация CFTR, DF508, локализована в петле, где у Rad50 расположена суперспираль, что согласуется с разрывом DF508 петли поверхности NBD, взаимодействующей с трансмембранным доменом CFTR ( Hung и др., 1998 ).
Ион Mg2+ активного центра связывается с бета- и гамма-фосфатами O и с Ser-37 и Gln-140 боковых цепей O ( Рис 5B ) в присутствии двух молекул воды, одна из которых связывается с Asp-822 и Glu-823 в мотиве Уолкера B. Молекула воды близ гамма-фосфата ATP, расположенную почти параллельно связи ( Рис 5 ) представляет собою потенциальный атакующий нуклеофил, соединенный водородными связями с Gln-140 N- и Tyr-827 O- цепи, но, удивительным образом, не с Glu823 мотива Уолкера В, который, возможно, поляризует атакующую молекулу воды в Hisp ( Hung и др., 1998 ). Наблюдаемая конформация может снизить степень гидролиза в димеризованных NBD, поскольку в основном состоянии ожидания аллостерического сигнала достаточно лишь слабого смещения боковой цепи Glu-823 для поляризации потенциально атакующей молекулы воды. Консервативный His-855 ( Рис 3 ), расположенный рядом с Glu-823 и молекулой воды, возможно, управляет этой активацией ( Jones и George, 1999 ; Nikaido и Ames, 1999 ).
