Proteiny bohaté na cystein - Cysteine-rich protein

Proteiny bohaté na cystein (také peptid bohatý na cystein, CRP, peptid bohatý na disulfidy) malé bílkoviny které obsahují velké množství cysteiny. Tyto cysteiny se navzájem zesíťují disulfidové vazby nebo vázat kovové ionty podle chelace, stabilizace bílkovin terciární struktura.[1][2][3] CRP zahrnují vysoce konzervovaný sekreční peptidový signál na N-konci a oblast bohatou na cystein na C-konci.[4]

Struktura

Příklad disulfidové CRP: a thionein. Cysteiny žlutě. (PDB: 1 BHP​)
Příklad kovová vazba CRP: a metalothionein vázán zinek ionty. Cysteiny žlutě, zinek fialově. (PDB: 1JJD​)

Disulfidy

V oxidačním prostředí dochází k zesíťování cysteinů disulfidové vazby. CRP, které je tvoří, mají obvykle sudý počet cysteinů.[5]

Kovová vazba

Cysteiny mohou koordinovat jeden nebo více kovových iontů vytvořením a chelace komplex kolem nich.[6]

Funkce v rostlinách

CRP jsou v rostlinách četné, s 756 geny kódujícími CRP v Arabidopsis thaliana genom.[7] Několik CRP váže známé receptory,[8] ale většina signálních mechanismů CRP a proteinových interakcí není charakterizovaná. Charakterizované CRP fungují jako mezibuněčné signály krátkého dosahu během procesů, jako je obrana rostlin, bakteriální symbióza, stomatální vzorování, hnojení, vývoj vegetativní tkáně a vývoj semen.[4]

Mnoho CRP funguje v obraně rostlin. Defensiny, hlavní třída CRP s osm cysteinovým motivem tvořícím čtyři disulfidové můstky,[9] se podílejí na reakci patogenů.[4] Mezi další domnělé antimikrobiální CRP patří lipidové přenosové proteiny, thioniny, uzlíky, heveiny a snakiny. Některé CRP mají navíc alergenní,,-amylázové inhibiční nebo proteázové inhibiční funkce, které odradí býložravce.[9]

V reprodukci rostlin jsou zahrnuty CRP pylová trubice růst a vedení[10] a vzorování časných embryí,[11] kromě dalších funkcí. Mezi ty, kteří se podílejí na přitažlivosti pylové trubice, jsou LUREs, skupina ovulární lákadla pylové trubice Arabidopsis thaliana a Torenia fournieri[12] že přednostně přitahují pyl specifický,[10] a STIG1, CRP vyjádřený v stigma z Solanum lycopersicum který interaguje s pylovým specifickým receptorem PRK2.[8] V časném vývoji embryí jsou CRP, jako je ESF1, nezbytné pro vývoj suspenzorů a normální morfologii semen.[11]

Reference

  1. ^ Cheek S, Krishna SS, Grishin NV (květen 2006). „Strukturální klasifikace malých proteinových domén bohatých na disulfidy“. Journal of Molecular Biology. 359 (1): 215–37. doi:10.1016 / j.jmb.2006.03.017. PMID  16618491.
  2. ^ Arolas JL, Aviles FX, Chang JY, Ventura S (květen 2006). „Skládání malých proteinů bohatých na disulfidy: vyjasnění skládačky“. Trendy v biochemických vědách. 31 (5): 292–301. doi:10.1016 / j.tibs.2006.03.005. PMID  16600598.
  3. ^ Metalothioneiny a související chelátory. Sigel, Astrid., Sigel, Helmut., Sigel, Roland K. O. Cambridge: Royal Society of Chemistry. 2009. ISBN  978-1-84755-953-1. OCLC  429670531.CS1 maint: ostatní (odkaz)
  4. ^ A b C Marshall E, Costa LM, Gutierrez-Marcos J ​​(březen 2011). „Peptidy bohaté na cystein (CRP) zprostředkovávají různé aspekty buněčné komunikace při reprodukci a vývoji rostlin.“ Journal of Experimental Botany. 62 (5): 1677–86. doi:10.1093 / jxb / err002. PMID  21317212.
  5. ^ Lavergne, Vincent; J. Taft, Ryan; F. Alewood, Paul (01.08.2012). „Miniproteiny bohaté na cysteiny v biologii člověka“. Aktuální témata v medicinální chemii. 12 (14): 1514–1533. doi:10.2174/156802612802652411. ISSN  1568-0266.
  6. ^ Maret, Wolfgang (01.05.2008). "Redoxní biologie metalothioneinu v cytoprotektivních a cytotoxických funkcích zinku". Experimentální gerontologie. Zinek a stárnutí (projekt ZINCAGE). 43 (5): 363–369. doi:10.1016 / j.exger.2007.11.005. ISSN  0531-5565.
  7. ^ Huang Q, Dresselhaus T, Gu H, Qu LJ (červen 2015). "Aktivní role malých peptidů v reprodukci Arabidopsis: důkazy o výrazu". Journal of Integrative Plant Biology. 57 (6): 518–21. doi:10.1111 / jipb.12356. PMID  25828584.
  8. ^ A b Huang WJ, Liu HK, McCormick S, Tang WH (červen 2014). „Faktor rajčatového pestíku STIG1 podporuje in vivo růst pylové trubice vazbou na fosfatidylinositol 3-fosfát a extracelulární doménu pylového receptoru kinázy LePRK2“. Rostlinná buňka. 26 (6): 2505–2523. doi:10.1105 / tpc.114.123281. PMC  4114948. PMID  24938288.
  9. ^ A b Silverstein KA, Moskal WA, Wu HC, Underwood BA, Graham MA, Town CD, VandenBosch KA (červenec 2007). „Malé peptidy bohaté na cysteiny připomínající antimikrobiální peptidy byly v rostlinách nedostatečně předpovězeny“. The Plant Journal. 51 (2): 262–80. doi:10.1111 / j.1365-313X.2007.03136.x. PMID  17565583.
  10. ^ A b Zhong S, Liu M, Wang Z, Huang Q, Hou S, Xu YC a kol. (Květen 2019). "Arabidopsis". Věda. 364 (6443): eaau9564. doi:10.1126 / science.aau9564. PMC  7184628. PMID  31147494.
  11. ^ A b Costa LM, Marshall E, Tesfaye M, Silverstein KA, Mori M, Umetsu Y a kol. (Duben 2014). „Peptidy odvozené z centrální buňky regulují časné vzorkování embryí v kvetoucích rostlinách“. Věda. 344 (6180): 168–72. Bibcode:2014Sci ... 344..168C. doi:10.1126 / science.1243005. PMID  24723605. S2CID  3234638.
  12. ^ Kanaoka MM, Higashiyama T (prosinec 2015). "Peptidová signalizace ve vedení pylové trubice". Aktuální názor na biologii rostlin. 28: 127–36. doi:10.1016 / j.pbi.2015.10.006. PMID  26580200.