Doména C2 - C2 domain

Doména C2
C2dom.png
C2 doména C.absonum a-toxin (PDB 1OLP). β-řetězce jsou zobrazeny žlutě, α-šroubovice červeně, smyčky zeleně. Koordinovaný Vápník ionty jsou v azurové.
Identifikátory
SymbolC2
PfamPF00168
InterProIPR000008
CHYTRÝC2
STRÁNKAPDOC00380
SCOP21qas / Rozsah / SUPFAM
OPM nadčeleď45
OPM protein1ugk
CDDcd00030
Fosfoinositid 3-kináza C2
PDB 1e8x EBI.jpg
Struktura fosfoinositid 3-kinázy.[1]
Identifikátory
SymbolPI3K_C2
PfamPF00792
InterProIPR002420
CHYTRÝPI3K_C2
STRÁNKAPDOC50004
SCOP21e8x / Rozsah / SUPFAM
CDDcd08380

A Doména C2 je protein strukturální doména podílí se na cílení proteinů na buněčné membrány. Typická verze (PKC-C2) má a beta sendvič složený z 8 β-řetězce který koordinuje dva nebo tři vápník ionty, které se vážou v dutině tvořené první a poslední smyčkou domény, na membránové vazebné ploše. Mnoho dalších rodin domén C2 nemá aktivitu vázání vápníku.[2][3]

Spojení s jinými doménami

Domény C2 se často nacházejí ve spojení enzymatický domény; například doména C2 v PTEN, přináší fosfatáza doména do kontaktu s plazmatickou membránou, kde může defosforylovat svůj substrát, fosfatidylinositol (3,4,5) -trifosfát (PIP3), aniž by jej odstranili z membrány - což by bylo energeticky velmi nákladné. PTEN se skládá ze dvou domén, a protein tyrosin fosfatáza doména a doména C2. Tento doménový pár představuje superdoménu, dědičnou jednotku, která se nachází v různých bílkovinách v houbách, rostlinách a zvířatech.[4] Navíc, fosfatidylinositol 3-kináza (PI3-kináza), což je enzym fosforyláty fosfoinositidy na 3-hydroxylové skupině inositol kruh, také používá doménu C2 k navázání na membránu (např. položka 1e8w PDB).

Vývoj

Doména C2 je v současné době známa pouze z eukaryot a prokaryot Clostridium perfringens kde je součástí alfa-toxin.[5] Bylo identifikováno více než 17 odlišných subtypů domén C2.[2][3] Většina rodin C2 lze vysledovat zpět k bazálním eukaryotickým druhům, což naznačuje časnou diverzifikaci před posledním eukaryotickým společným předkem (LECA). Pouze rodina domén PKC-C2 obsahuje konzervované zbytky vázající vápník, což naznačuje, že typická interakce membrány závislá na vápníku je odvozeným znakem omezeným v doménách PKC-C2.[2]

Selektivita na vápník a lipidy

Domény C2 jsou mezi doménami zaměřenými na membrány jedinečné v tom, že vykazují širokou škálu lipidové selektivity pro hlavní složky buněčných membrán, včetně fosfatidylserinu a fosfatidylcholinu. Tato doména C2 je asi 116 aminokyselinových zbytků a nachází se mezi dvěma kopiemi domény C1 v proteinkináze C (které váží forbolestery a diacylglycerol) (viz PDOC00379 ) a katalytickou doménu protein kinázy (viz PDOC00100 ). Regiony s významnou homologií[6] na C2 doménu byly nalezeny v mnoha proteinech. Předpokládá se, že doména C2 se účastní vazby fosfolipidů závislých na vápníku[7] a v procesech cílení na membránu, jako je subcelulární lokalizace. Ačkoli většina domén C2 interaguje s membránou (fosfolipidy) v Ca2+-závislým způsobem mohou některé C2 domény interagovat s membránou bez vazby na Ca2+. Podobně byly vyvinuty C2 domény, které mají různé specificity pro lipidy. Mnoho domén C2, jako je synaptotagmin C2A se váže na aniontové fosfolipidy (fosfolipidy obsahující PS nebo PIP2). Jiné domény C2, jako je doména cPLA2-a C2, se však vážou na zwitteriontové lipidy (např. PC). Tato rozmanitost a selektivita v Ca2+ a vazba lipidů naznačuje, že domény C2 jsou vyvinuty tak, aby měly různé funkce.[8]

3D struktura

Doména tvoří osmvláknový beta sendvič konstruovaný kolem konzervovaného čtyřvláknového motivu, označeného jako klíč C2.[9] Vápník se váže v prohlubni ve tvaru misky tvořené N- a C-koncovými smyčkami motivu klíče C2. Strukturální analýzy několika domén C2 ukázaly, že se skládají z podobných ternárních struktur, ve kterých tři Ca2+-vázací smyčky jsou umístěny na konci 8vláknového antiparalelního beta sendviče.

Lidské proteiny obsahující doménu C2

ABR; BAIAP3; BCR; C2CD2; C2CD3; CADPS; CADPS2;CAPN5; CAPN6; CC2D1A; CC2D1B; CPNE1; CPNE2; CPNE3; CPNE4;CPNE5; CPNE6; CPNE7; CPNE8; CPNE9; DAB2IP; DOC2A; DOC2B;DYSF; ESYT1; ESYT3; FAM62A; FAM62B; FAM62C; FER1L3; FER1L5;HECW1; HECW2; SVĚDĚNÍ; ITSN1; ITSN2; MCTP1; MCTP2; MTAC2D1; NEDD4; NEDD4L; NEDL1; OTOF;PCLO; PIK3C2A; PIK3C2B; PIK3C2G; PLA2G4A; PLA2G4B; PLA2G4D; PLA2G4E;PLA2G4F; PLCB1; PLCB2; PLCB3; PLCB4; PLCD1; PLCD3; PLCD4;PLCE1; PLCG1; PLCG2; PLCH1; PLCH2; PLCL1; PLCL2; PLCZ1;PRF1; PRKCA; PRKCB1; PRKCE; PRKCG; PRKCH; RAB11FIP1; RAB11FIP2;RAB11FIP5; RASA1; RASA2; RASA3; RASA4; RASAL1; RASAL2; RGS3;RÁFKY 1; RÁFKY2; RÁFKY 3; RÁFKY 4; RPGRIP1; RPGRIP1L; RPH3A; SGA72M;SMURF1; SMURF2; SYNGAP1; SYT1; SYT10; SYT11; SYT12; SYT13;SYT14; SYT14L; SYT15; SYT16; SYT17; SYT2; SYT3; SYT4;SYT5; SYT6; SYT7; SYT8; SYT9; SYTL1; SYTL2; SYTL3;SYTL4; SYTL5; TOLLIP; UNC13A; UNC13B; UNC13C; UNC13D; WWC2;WWP1; WWP2; PTEN

Reference

  1. ^ Walker EH, Pacold ME, Perisic O, Stephens L, Hawkins PT, Wymann MP, Williams RL (říjen 2000). "Strukturní determinanty inhibice fosfoinositid 3-kinázy wortmanninem, LY294002, kvercetinem, myricetinem a staurosporinem". Molekulární buňka. 6 (4): 909–19. doi:10.1016 / S1097-2765 (05) 00089-4. PMID  11090628.
  2. ^ A b C Zhang D, Aravind L (prosinec 2010). „Identifikace nových rodin a klasifikace nadrodiny domén C2 objasňují původ a vývoj aktivit zaměřených na membrány u eukaryotů“. Gen. 469 (1–2): 18–30. doi:10.1016 / j.gene.2010.08.006. PMC  2965036. PMID  20713135.
  3. ^ A b Zhang D, Aravind L (říjen 2012). „Nové transglutaminázové peptidázy a domény C2 objasňují strukturu, biogenezi a vývoj ciliárního kompartmentu“. Buněčný cyklus. 11 (20): 3861–75. doi:10,4161 / cc.22068. PMC  3495828. PMID  22983010.
  4. ^ Haynie DT, Xue B (květen 2015). „Superdomény v hierarchii proteinové struktury: Případ PTP-C2“. Věda o bílkovinách. 24 (5): 874–82. doi:10.1002 / pro.2664. PMC  4420535. PMID  25694109.
  5. ^ Naylor, Claire E .; Eaton, Julian T .; Howells, Angela; Justin, Neil; Moss, David S .; Titball, Richard W .; Basak, Ajit K. (srpen 1998). "Struktura klíčového toxinu v plynové gangréně". Přírodní strukturní a molekulární biologie. 5 (8): 738–746. doi:10.1038/1447. ISSN  1545-9993. PMID  9699639. S2CID  21000585.
  6. ^ Brose N, Hofmann K, Hata Y, Südhof TC (říjen 1995). "Savčí homology genu Caenorhabditis elegans unc-13 definují novou rodinu proteinů v doméně C2". The Journal of Biological Chemistry. 270 (42): 25273–80. doi:10.1074 / jbc.270.42.25273. PMID  7559667.
  7. ^ Davletov BA, Südhof TC (prosinec 1993). "Jedna doména C2 ze synaptotagminu I je dostatečná pro vysoce afinitní vazbu Ca2 + / fosfolipid". The Journal of Biological Chemistry. 268 (35): 26386–90. PMID  8253763.
  8. ^ Nalefski EA, Wisner MA, Chen JZ, Sprang SR, Fukuda M, Mikoshiba K, Falke JJ (březen 2001). „Domény C2 z různých signálních drah Ca2 + zobrazují funkční a mechanickou rozmanitost“. Biochemie. 40 (10): 3089–100. doi:10.1021 / bi001968a. PMC  3862187. PMID  11258923.
  9. ^ Sutton RB, Davletov BA, Berghuis AM, Südhof TC, Sprang SR (březen 1995). "Struktura první domény C2 synaptotagminu I: nový záhyb vázající Ca2 + / fosfolipidy". Buňka. 80 (6): 929–38. doi:10.1016/0092-8674(95)90296-1. PMID  7697723. S2CID  18981505.

externí odkazy