Složité lasové proteiny - Complex lasso proteins - Wikipedia

Složité lasové proteiny (nazývané také propíchnuté svazky lasso nebo pulci) jsou proteiny, ve kterých je kovalentní smyčka (část páteře uzavřená kovalentním můstkem) propíchnuta jiným kouskem páteře. Podtřída komplexních proteinů laso je Laso peptidy ve kterém je smyčka tvořena posttranslační amide most.[1][2]

Klasifikace složitých lassos

Několik proteinových motivů přítomných v proteinových strukturách[3].

Složitá lassa lze rozdělit podle počtu piercingů přes minimální povrch rozprostřený na kovalentní smyčce.[4][5] Zejména existují čtyři třídy komplexních proteinů laso:

  • Ln třída (jednoduché laso), kde jeden ocas prorazí povrch nkrát;
  • LSn třída (nadšroubovicové laso), kde jeden ocas prorazí povrch nkrát a stočí se kolem smyčky;
  • LLjá, j třída (dvojité laso), kde oba ocasy prorazí povrch i, respektive j;
  • LSLjá, j třída, kde jeden ocas prorazí povrch i krát nadšroubovicovým způsobem a druhý prorazí povrch jednoduchým způsobem.

Další klasifikaci lze uvést podle povahy mostu uzavírajícího kovalentní smyčku. Většina komplexních proteinů lasa má smyčku na bázi disulfidu, nicméně na bázi amidu (laso peptidy ) a komplexní lasové proteiny na bázi esteru jsou známy.[5]

Popularita komplexního lasa v bílkovinách

Asi 18% bílkovin s disulfid mosty mají složité laso,[4][5] při analýze neinteragujících polymerních modelů by se však dalo předpovědět mnohem složitější laso.[6] Kromě struktur s pouze jednou propíchnutou smyčkou mohou existovat také řetězce s několika složitými strukturami laso. Zejména se smyčky mohou navzájem prorazit a vytvořit protein Hopfův odkaz.[7] V proteinech je mnohem méně složitých lass, než se od jednoduchých polymerních modelů očekává. Existují však skupiny proteinů, které mají vyšší pravděpodobnost komplexního lasa, než bychom od takových modelů mohli očekávat.

Biologická role

Není známo, zda je složitý lasový motiv obecně funkční. V některých případech však byla uvedena důležitost motivu pro funkci proteinu. Zejména v případě lasových peptidů umožňuje motiv působit jako zástrčka pro specifické kanály pro příjem NTP.[8][9][10] Na druhou stranu se ukázalo, že motiv je funkční v případě leptin - protein související s obezitou.[11] Analýza tvaru komplexních proteinů laso ve srovnání s polymerními modely s podobnou velikostí ukazuje, že některé třídy komplexních proteinů laso mohou být také funkční. To se týká toxického, antimikrobiálního, defensinového nebo imunitního systému souvisejícího s L1 motiv[6]

Počítačové nástroje pro analýzu složité topologie lasa

Aktuální seznam komplexních proteinů laso lze nalézt v LassoProt databáze,[5] což umožňuje také nahrávání a analýzu vlastních dat. Ruční kontrola dat je možná také pomocí PyLasso[12] - plugin PyMol.

Viz také

Vázané proteiny

Reference

  1. ^ Li, Yanyan; Zirah, Séverine; Rebuffat, Sylvie (2015). Laso peptidy. SpringerBriefs v mikrobiologii. New York, NY: Springer New York. doi:10.1007/978-1-4939-1010-6. ISBN  9781493910090.
  2. ^ Maksimov, Michail O .; Pan, Si Jia; James Link, A. (2012). "Laso peptidy: struktura, funkce, biosyntéza a inženýrství". Zprávy o přírodních produktech. 29 (9): 996–1006. doi:10.1039 / c2np20070h. ISSN  0265-0568. PMID  22833149.
  3. ^ Dabrowski-Tumanski, Pawel; Sulkowska, Joanna (2017-09-16). „Vázat nebo nevázat? To je otázka“. Polymery. 9 (12): 454. doi:10,3390 / polym9090454. ISSN  2073-4360. PMC  6418553. PMID  30965758.
  4. ^ A b Niemyska, Wanda; Dabrowski-Tumanski, Pawel; Kadlof, Michal; Haglund, Ellinor; Sułkowski, Piotr; Sulkowska, Joanna I. (2016-11-22). „Komplexní laso: nové zapletené motivy v proteinech“. Vědecké zprávy. 6 (1): 36895. Bibcode:2016NatSR ... 636895N. doi:10.1038 / srep36895. ISSN  2045-2322. PMC  5118788. PMID  27874096.
  5. ^ A b C d Dabrowski-Tumanski, Pawel; Niemyska, Pawel; Pasznik, Pawel; Sulkowska, Joanna I. (2016-04-29). „LassoProt: server pro analýzu biopolymerů pomocí lassos“. Výzkum nukleových kyselin. 44 (W1): W383 – W389. doi:10.1093 / nar / gkw308. ISSN  1362-4962. PMC  4987892. PMID  27131383.
  6. ^ A b Dabrowski-Tumanski, Pawel; Gren, Bartosz; Sulkowska, Joanna I. (2019-04-17). "Statistické vlastnosti polymerů ve tvaru laso a jejich důsledky pro funkci komplexních proteinů laso". Polymery. 11 (4): 707. doi:10,3390 / polym11040707. ISSN  2073-4360. PMC  6523798. PMID  30999683.
  7. ^ Dabrowski-Tumanski, Pawel; Sulkowska, Joanna I. (2017-03-28). "Topologické uzly a vazby v proteinech". Sborník Národní akademie věd. 114 (13): 3415–3420. doi:10.1073 / pnas.1615862114. ISSN  0027-8424. PMC  5380043. PMID  28280100.
  8. ^ Knappe, Thomas A .; Linne, Uwe; Zirah, Séverine; Rebuffat, Sylvie; Xie, Xiulan; Marahiel, Mohamed A. (srpen 2008). „Isolation and Structural Characterization of Capistruin, a Lasso Peptide Prediction from the Genome Sequence of Burkholderia thailandensis E264“. Journal of the American Chemical Society. 130 (34): 11446–11454. doi:10.1021 / ja802966g. ISSN  0002-7863. PMID  18671394.
  9. ^ Pan, Si Jia; Link, A. James (06.04.2011). „Sekvenční diverzita v rámci peptidů laso: objev funkčních variant Microcin J25 s více substitucemi aminokyselin“. Journal of the American Chemical Society. 133 (13): 5016–5023. doi:10.1021 / ja1109634. ISSN  0002-7863. PMID  21391585.
  10. ^ Hegemann, Julian D .; Zimmermann, Marcel; Xie, Xiulan; Marahiel, Mohamed A. (2015-07-21). „Lasso Peptides: Intriging Class of Bacterial Natural Products“. Účty chemického výzkumu. 48 (7): 1909–1919. doi:10.1021 / acs.accounts.5b00156. ISSN  0001-4842. PMID  26079760.
  11. ^ Haglund, Ellinor; Pilko, Anna; Wollman, Roy; Jennings, Patricia Ann; Onuchic, Jose Nelson (2016-12-30). „Funkce kontroly topologie propíchnutého laso v leptinu“. The Journal of Physical Chemistry B. 121 (4): 706–718. doi:10.1021 / acs.jpcb.6b11506. PMID  28035835.
  12. ^ Gierut, Aleksandra M; Niemyska, Wanda; Dabrowski-Tumanski, Pawel; Sułkowski, Piotr; Sulkowska, Joanna I (2017-12-01). Valencia, Alfonso (ed.). „PyLasso: plugin PyMOL pro identifikaci lassos“. Bioinformatika. 33 (23): 3819–3821. doi:10.1093 / bioinformatika / btx493. ISSN  1367-4803. PMID  28961868.