Caracterización de la organización estructural del factor de intercambio de nucleótido de guanina C3G

Abstract

[ES]C3G (Crk SH3-domain binding Guanine-nucleotide exchange factor) es un factor intercambiador de nucleótidos de guanina que actúa sobre las GTPasas de la familia Ras: R-Ras y Rap1. C3G desempeña un papel clave en la adhesión celular mediada por integrinas, participa en numerosas rutas de señalización celular y en procesos de apoptosis entre otras funciones. C3G es una proteína con estructura modular en la que se distinguen tres regiones bien diferenciadas entre sí tanto estructural como funcionalmente. La región N-terminal (N-C3G) contiene una región de unión a E-cadherina; la región central contiene varios motivos de secuencia ricos en Pro que constituyen sitios de unión a dominios SH3 implicados en la unión a proteínas adaptadoras como Crk y p130Cas; y la región C-terminal posee un dominio catalítico del tipo CDC25H responsable de la actividad GEF, precedido de un dominio REM. Se ha descrito que la deleción de la región N-terminal activa C3G, lo que sugiere que esta región es un dominio regulador negativo en cis. La fosforilación de C3G en la Tyr504 resulta en su activación. Nada se sabe acerca de la estructura de C3G, al contrario que de otros GEFs homólogos como SOS1, RasGRP1 y Epac2 que están bien caracterizados y que presentan mecanismos de regulación específicos. En este estudio se pone de manifiesto la existencia de una interacción intramolecular de tipo cabeza-cola entre N-C3G y el dominio REM, que probablemente corresponda con un estado autoinhibido que mantiene a la molécula inactiva en ausencia de estímulo. Además se han determinado dos residuos del dominio REM: E731 y E784 que son esenciales para la interacción con el dominio N-C3G. Esta zona de interacción en el dominio REM sugiere un mecanismo de regulación por bloqueo del sitio catalítico pero se requieren estudios adicionales. También se ha analizado el efecto de la mutación Y504E que mimetiza la fosforilación en este residuo, y se ha visto que no es suficiente para inhibir la interacción intramolecular en C3G. La predicción de estructura secundaria sugiere la presencia de un dominio rico en alpha-hélices en el extremo N-terminal, que parece ser una zona de unión a fosfolípidos y que podría favorecer la activación de la molécula. Además, se ha determinado que la región N-C3G experimenta un proceso de homo-asociación que podría estar implicado en la regulación de la actividad de C3G.