Nukleotidbindande

Nukleotidbindande avser proteiner och andra molekyler som binder nukleotider, till exempel ATP, ADP, NAD+, NADP+, FAD och GTP. Bindningen utgör en central funktion i energiomsättning, redoxreaktioner och cellinterna signaler och kan vara kopplad till katalys eller fungera som regulatorisk ligand.

Strukturella teman och mekanismer: Flera domäner är specialiserade för nukleotidbindning. En vanlig mekanism hos NTPases är ett Walker A-motiv, även kallat P-loop, ofta med sekvensen GxxxxGKT/S som kräver Mg2+ för stabilisering av fosfatgrupperna. Dessa proteiner hydrolyserar ATP eller GTP, vilket ger energi eller driver konformationsändringar. En annan vanlig arkitektur är Rossmann-folden, som binder NAD(H) och/eller FAD i många oxidoreduktaser.

Andra viktiga grupper är ATP-bindande kassetter i ABC-transportörer (nucleotide-binding domains, NBD), samt kinaser som använder ATP som fosfatdonator; många enzymer binder dNTPer (deoxynukleotidtrifosfater) som byggstenar i DNA-syntes och replikation. Nucleotidbindande domäner förekommer också i signaleringsproteiner och små molekylers reglering av aktivitet.

Funktion och betydelse: Bindningens styrka och specificitet varierar mellan system och kan användas för energiöverföring, redoxreaktioner eller styrning av enzymatisk aktivitet. Affiniteten beskrivs ofta med dissociationskonstanten (Kd). Studier av nukleotidbindning, inklusive strukturella analyser och biokemiska mätningar, är centrala inom enzymologi, strukturbiologi och läkemedelsdesign.