MutS es una proteína de reparación de ADN de emparejamiento erróneo, descrita originalmente en Escherichia coli.
| MutS_I | ||||||
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La estructura cristalina de E. coli MutS que se une al ADN con un desajuste a:a
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| Identificadores | ||||||
| Símbolo | MutS_I | |||||
| Pfam | PF01624 | |||||
| InterPro | IPR007695 | |||||
| SMART | MUTSd | |||||
| PROSITE | PDOC00388 | |||||
| SCOP2 | 1ng9 / SCOPe / SUPFAM | |||||
| Estructuras de proteínas disponibles: | Estructuras Pfam | PDB | PDBsum | |||
La reparación de desajustes contribuye a la fidelidad general de la replicación del ADN y es esencial para combatir los efectos adversos de los daños en el genoma. Implica la corrección de los pares de bases mal emparejados que han sido omitidos por el elemento corrector (fragmento de Klenow) del complejo de la ADN polimerasa. El sistema de reparación de desajustes post-replicativo (MMRS) de Escherichia coli incluye las proteínas MutS (Mutator S), MutL y MutH, y actúa para corregir las mutaciones puntuales o los pequeños bucles de inserción/deleción producidos durante la replicación del ADN.
MutS y MutL participan en la prevención de la recombinación entre secuencias de ADN parcialmente homólogas. El ensamblaje del MMRS es iniciado por MutS, que reconoce y se une a los nucleótidos mal reparados y permite la acción posterior de MutL y MutH para eliminar una porción de la cadena de ADN recién sintetizada que contiene la base mal reparada. MutS también puede colaborar con las metiltransferasas en la reparación de daños por O(6)-metilguanina, que de otro modo se emparejaría con la timina durante la replicación para crear un desajuste O(6)mG:T. MutS existe como un dímero, donde los dos monómeros tienen conformaciones diferentes y forman un heterodímero a nivel estructural. Sólo uno de los monómeros reconoce el desajuste de forma específica y tiene unido el ADP. Los dominios no específicos de unión al ADN del surco principal de ambos monómeros abrazan el ADN en una estructura tipo pinza. La unión del desajuste induce la captación de ATP y un cambio conformacional en la proteína MutS, lo que da lugar a una abrazadera que se transloca en el ADN.
MutS es una proteína modular con una estructura compleja, y está compuesta por:
- Dominio de reconocimiento de desajustes N-terminal, cuya estructura es similar a la de la endonucleasa del ARNt.
- Dominio conector, cuya estructura es similar a la de la resolvasa de unión Holliday ruvC.
- Dominio central, que está compuesto por dos subdominios separados que se unen para formar un haz helicoidal; desde el interior del dominio central, dos hélices actúan como palancas que se extienden hacia el ADN (pero no lo tocan).
- Dominio de pinza, que se inserta entre los dos subdominios del dominio del núcleo en la parte superior de las hélices de palanca; el dominio de pinza tiene una estructura de lámina beta.
- Dominio de ATPasa (conectado al dominio del núcleo), que tiene un motivo clásico de Walker A.
- Dominio HTH (hélice-giro-hélice), que participa en los contactos entre dímeros.
Se han encontrado homólogos de MutS en muchas especies, incluyendo eucariotas (proteínas MSH 1, 2, 3, 4, 5 y 6), arqueas y bacterias, y en conjunto estas proteínas se han agrupado en la familia MutS. Aunque muchas de estas proteínas tienen actividades similares a la MutS de E. coli, existe una importante diversidad de funciones entre los miembros de la familia MutS. Esta diversidad se observa incluso dentro de una misma especie, ya que muchas especies codifican múltiples homólogos de MutS con funciones distintas. Los homólogos entre especies pueden haber surgido a través de la frecuente y antigua transferencia horizontal de genes de MutS (y MutL) de las bacterias a las arqueas y a los eucariotas a través de los ancestros endosimbióticos de las mitocondrias y los cloroplastos.
Esta entrada representa el dominio N-terminal de las proteínas de la familia MutS de las proteínas de reparación de los desajustes del ADN, así como de las proteínas estrechamente relacionadas. El dominio N-terminal de MutS es responsable del reconocimiento de los desajustes y forma una hoja beta mixta de 6 hebras rodeada por tres hélices alfa, que es similar a la estructura de la endonucleasa del ARNt. La MSH3 de la levadura, las proteínas bacterianas implicadas en la reparación de los desajustes del ADN y el producto proteico previsto del gen Rep-3 del ratón comparten una gran similitud de secuencia. La MSH humana ha sido implicada en el carcinoma colorrectal sin poliposis (HNPCC) y es una proteína de unión a desajustes.