1 / 102

Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK

Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK. CDK-ciclina. +. =. A. Macià, P. Margalef, O. Morales i S. Najas. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK. INDEX. Ciclines: funció i estructura Cyclin-dependent kinases (CDKs): funció i estructura CDK-ciclina Estudi evolutiu

neena
Download Presentation

Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK CDK-ciclina + = A. Macià, P. Margalef, O. Morales i S. Najas

  2. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK INDEX • Ciclines: funció i estructura • Cyclin-dependent kinases (CDKs): funció i estructura • CDK-ciclina • Estudi evolutiu • Formació del complex CDK-ciclina • Activació per fosforilació • Acció dels inhibidors • Conclusions

  3. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 1. CICLINES: Introducció • Família de proteïnes (30 membres) • Subfamílies segons la funció: • Reguladores del cicle cel·lular  cA, cB, cD, cE • Reguladores de la transcripció  cH, cI, cT • Reguladores de l’apoptosis  cO • Elements estructurals comuns: - Caixa ciclina interecció amb cdk - Caixa de degradació només en cA i cB 1fin.pdb

  4. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK Caixa ciclina Sequència de destrucció 1. CICLINES Ciclines reguladores del cicle cel·lular • Abundància cíclica al llarg del cicle cel·lular Poliubiquitinació en la caixa de degradació

  5. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 5 hèlixs, una de les quals és envoltada per les altres 4 1. CICLINES: Classificació de SCOP • Classe: proteïnes tot α • Plegament: Cyclin-like • Superfamília: Cyclin-like • Famílies: • 1. Ciclina • 2. Factor de transcripció IIB (TFIIB) • 3. Dominis de Rb supressors de tumors 2 dominis d’aquest plegament • Familia Ciclina

  6. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK Caixa de destrucció Regió d’ubiquitinació Caixa ciclina Unió a la CDK 1. CICLINES: Dominis estructurals 3 dominis Hèlix N-terminal 160º • Caixes ciclina i de destrucció són 2 estructures repetitives • Eix perpendicular al pla entre hèlixs α2 i α2’  punt de rotació de 160º de les dues subunitats 1fin.pdb

  7. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK Hèlix 5 Hèlix 2 Hèlix 3 Hèlix 1 Hèlix 4 1. CICLINES: Dominis estructurals Nucli hidrofòbic situat a la hèlix 3

  8. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK Residus hidrofòbics Núvol hidrofòbic 1. CICLINES: Dominis estructurals Nucli hidrofòbic situat a la hèlix 3

  9. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 2. CDK: Introducció • Família multigènica de proteïnes • Proteïna quinases Fosforilen residus de Serina i Treonina • Subfamílies segons la funció: • Reguladores del cicle cel·lular Cdk1, Cdk2, Cdk4, Cdk6 • Reguladores de la transcripció  Cdk7, Cdk8, Cdk9 • Neurogènesis Cdk5 • Unió a ciclina és necessària per la seva activació Poden unir-se a més d’un tipus de ciclina

  10. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 2. CDK: Classificació de SCOP • Classe: proteïnes alfa i beta (α+β) • Plegament:protein kinase-like (PK-like) • Dos dominis α+β • Domini C-terminal  hèlix α • Superfamília: protein kinase-like (PK-like) • Famílies:

  11. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Dominis cdk2 Domini N-terminal (petit) Domini C-terminal (gran)

  12. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Parts principals de la cdk: PSTAIRE Thr 160 T-loop Escletxa catalítica

  13. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK Inserció 2: 82-88 Inserció 1:15-22 2. CDK Comparació de CDK2 i CDK6

  14. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 3. CICLINA-CDK • CDK és dimèrica Caldran dos ciclines per activar-la

  15. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK Complex cdk-ciclina PARCIALMENT ACTIU 3. CICLINA-CDK Ciclina CDK INACTIU

  16. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK Cyclin H ACTIU Cdk7 FOSFORILAT en THR160 3. CICLINA-CDK CAK PARCIALMENT ACTIU

  17. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK Rb E2F E2Fsite Gen 3.CICLINA-CDK ACTIU P P P Rb P P E2F FOSFORILACIÓ DE DIANA E2Fsite Gen

  18. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 3.CICLINES-CDK Regulació del complexe Ciclina-CDK • Fosforilació de la subunitat cdk • Nivells de la ciclina • Nivells dels inhibidors CAK Inhibidor-cdk

  19. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 3. CICLINA-CDK Tipus de complexes ciclina-cdk G1 Preparació síntesi DNA cdk4/cicl D cdk6/cicl D Duplicació del centrosoma cdk2/cicl E S Fosforilacióde complexes de cdk2/cicl A pre-replicació G2/M cdk1/cicl B M Condensació de cromosomes cdk1/cicl B Trencament embolcall nuclear Fús mitòtic Aliniament de cromosomes en placa metafàsica

  20. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK G1 S G2 M G1 CiclinaB-Cdk1 Ciclina D-Cdk4/6 Activitat quinasa Ciclina E-Cdk2 Ciclina A-Cdk2 Temps 3.CICLINES-CDK

  21. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. CONSERVACIÓ I EVOLUCIÓ DE LES CDKS I LES CICLINES

  22. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. CONSERVACIÓ DE LES CDKS HUMANES • Alta conservació del PSTAIRE

  23. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. CONSERVACIÓ DE LES CDKS HUMANES • Bona conservació del T-loop i de la Thr160

  24. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. CONSERVACIÓ DE LA CDK2 ENTRE ESPÈCIES • Alta conservació en general

  25. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. COMPARACIÓ DE LA CDK2 HUMANA AMB LA PFPK5 (P. Falciparum) • Alta conservació en general • PSTAIRE • T-loop i Thr 160

  26. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. COMPARACIÓ DE LA CDK2 HUMANA AMB LA PFPK5(P. Falciparum) • Molt bona conservació estructural

  27. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. COMPARACIÓ DE LA CDK2 HUMANA AMB LA PFPK5(P. Falciparum) • Molt bona conservació de les estructures claus: PSTAIRE i T-loop

  28. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. CONSERVACIÓ DE LES CICLINES HUMANES • Zones de baixa conservació

  29. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. CONSERVACIÓ DE LES CICLINES HUMANES • Zones de bona conservació: interacció amb la cdk

  30. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. CONSERVACIÓ DE LA CAIXA DE DESTRUCCIÓ • Bona conservació de la caixa de destrucció

  31. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. CONSERVACIÓ DE LA CICLINA A ENTRE ESPÈCIES • Bona conservació: interacció amb la cdk

  32. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. COMPARACIÓ DE LA CICLINA A HUMANA AMB LA CICLINA D’HERPESVIRUS SAIMIRI • Bona conservació en general

  33. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. COMPARACIÓ DE LA CICLINA A HUMANA AMB LA CICLINA D’HERPESVIRUS SAIMIRI • Molt bona conservació estructural

  34. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 4. COMPARACIÓ DE LA CICLINA A HUMANA AMB LA CICLINA D’HERPESVIRUS SAIMIRI • Molt bona conservació de la caixa ciclina

  35. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 5. CANVIS ESTRUCTURALS EN CDK2 DEGUTS A LA UNIÓ AMB LA CICLINA A

  36. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Interacció ciclina-cdk: PSTAIRE T-loop Caixa ciclina cdk2 ciclina A

  37. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • CDK2 sola: lloc d’unió d’ATP tapat Unió d’ATP PSTAIRE T-loop CDK2

  38. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • CDK2-ciclina A: lloc d’unió d’ATP exposat ATP PSTAIRE Ciclina A T-loop CDK2

  39. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Canvi de lloc del T-loop ~ 20 Å T-loop cdk2-ciclina A T-loop - cdk2 sola

  40. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Interaccions del T-loop Interaccions de Van der Waals

  41. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Interaccions del T-loop Ponts d’hidrogen

  42. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Canvi d’orientació del PSTAIRE PSTAIRE cdk2 sola PSTAIRE cdk2-ciclina A 21 Å

  43. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Canvi d’orientació del PSTAIRE (Glu 51) Glu51 - cdk2 sola Glu51 - cdk2 ciclina A

  44. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Canvi d’orientació del PSTAIRE (Glu 51) Glu51 - cdk2 sola Glu51 - cdk2 ciclina A

  45. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Glu 51 al centre catalític Glu51

  46. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Glu 51 fora del centre catalític Glu51

  47. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Interaccions a la part N-terminal de la cdk2

  48. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Interaccions a la part C-terminal de la cdk2

  49. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK • Ponts d’H al loop que precedeix el PSTAIRE

  50. Anàlisi estructural de la interacció ciclina-CDK 6. ACTIVACIÓ DEL COMPLEX: Fosforilació Complex CDK-ciclina  0,2 % activitat Centre actiu de la proteïna no té la conformació correcta Requereix fosforilació per CAK (CDK-activating kinase) Treonina 160 (THR160) del T-loop

More Related