FFAT motiv - FFAT motif - Wikipedia

A FFAT motiv (FFAT je zkratka pro dva fenylalaniny (FF) v kyselém traktu[poznámka 1]) je protein sekvenční motiv šesti definovaných aminokyselin plus sousední zbytky, které se váží na proteiny v Rodina proteinů VAP.[1]

Počáteční definice

Klasický motiv FFAT byl definován na základě nalezení sekvence EFFDAxE v 16 různých eukaryotický cytoplazmatický bílkoviny (kde E = glutamát, F = fenylalanin, D = aspartát, A = alanin, x = jakákoli aminokyselina, podle jednoho písmene aminokyselina kód (viz Tabulka standardních zkratek a vlastností aminokyselin v aminokyseliny ). Ve všech případech je sekvence jádra obklopena oblastmi, které jsou bohaté na kyseliny D a E (tedy negativně nabité), a také na zbytky, které mohou získat negativní náboj fosforylací (S a T - serin a threonin). To je Acidic Tnázev FFAT a je hlavně nalezen amino-terminál na jádrový motiv, ale rozšiřuje se také na karboxy-terminál straně do určité míry. Také tato bezprostřední oblast je téměř úplně zbavena bazických zbytků (K a R - lysin a arginin).

Samotný nález těchto sekvencí znamenal důležitý funkční vztah, protože 13 ze 16 proteinů sdílelo stejnou celkovou funkci: jsou lipidové přenosové proteiny (LTP). Patří mezi ně několik homologů protein vázající oxysterol (OSBP, jak V. .. tak v lidé a v pekařské droždí, stejně jako ceramid přenos bílkovin (CERT ) - dříve známý jako protein vázající antigen Goodpasture (GPBP ) nebo protein vázající alfa-3 kolagen typu IV (COL4A3BP ), a Nir2 /RdgB. Význam toho byl zvýšen souvisejícím nálezem v a proteomika studie publikovaná v Příroda kde jsou všechny tři proteiny pekařské droždí s motivy FFAT (Osh1p / Swh1p, Osh2p a Opi1p) byly v proteinové komplexy které obsahují Scs2p, pekařské droždí homolog z VAPA a VAPB.[2] Mezi nimi byly hlášeny také komplexy OSBP a VAPA.[3]

To vedlo k jednoduché hypotéze, že VAP přímo váže FFAT motivy, která byla testována biochemickou interakcí mezi čištěnými složkami,[1] a později byla potvrzena strukturní analýzou komplexů VAP-FFAT, a to jak Rentgenová krystalografie[4] a tím NMR.[5] Krystalografická studie ukázala, že části FFAT, které interagují nejsilněji s VAP, byly F2 a A5, každá se váže ve vysoce konzervovaných kapsách v hlavní protein spermií doména VAP, která má poblíž velkou elektropozitivní záplatu. Studie NMR naznačila proces „fly-casting“, kdy slabá nespecifická elektrostatická interakce mezi VAP a kyselým traktem předchází specifičtější interakci s vysokou afinitou s EFFDAxE.

Funkční význam pro lipidový přenos na membránových kontaktních místech

Lidé mají tři VAP: VAPA, VAPB a MOSPD2.[6] Všechny tyto sdílejí konzervované hlavní protein spermií doména v cytoplazma ukotven k endoplazmatické retikulum membrána převážně nestrukturovaným linkerem vedoucím k a transmembránová doména. MOSPD2 navíc na svém amino-konci má lipidovou přenosovou doménu v CRAL / TRIO rodina domén. Hlavním homologem kvasinek je Scs2p, který má stejnou doménovou architekturu jako VAPA a VAPB, a je také integrální membránový protein z endoplazmatické retikulum.[7]

O mnoha proteinech s motivy FFAT nebylo dříve známo, že by byly cíleny na endoplazmatické retikulum, s výjimkou OSBP,[3] a PITPNM1 (tzv. muškový homolog RdgB ).[8] Místo toho byli známí svou lokalizací na jiné stránky, zejména na trans Síť Golgi (OSBP, Osh1p a CERT ) a plazmatická membrána (Osh2p, Osh3p). Objev, že tyto proteiny se také zaměřily na endoplazmatické retikulum vedl k mnohem podrobnější analýze jejich cílení a odhalil, že všechny obsahují FFAT lipidové přenosové proteiny jsou přítomni na oba the endoplazmatické retikulum a jejich další cíl síť trans Golgi nebo plazmatická membrána ) zároveň, čehož lze dosáhnout pouze jejich zaměřením na membránová kontaktní místa. Ukázalo se, že se tento objev vztahuje na mnoho dalších lipidové přenosové proteiny, dokonce i ty, které neobsahují motivy FFAT. To silně naznačuje intracelulární lipidový přenos odehrává se napříč membránová kontaktní místa.

Širší definice a motivy podobné FFAT

Od samého počátku původní, velmi omezené definice (EFFDAxE) bylo již zřejmé, že jiné aminokyseliny mohou v určitých pozicích nahradit motivy FFAT jiných homologů OSBP, CERT a PITPNM1, zejména Y (tyrosin) místo F v pozicích 2 a více tak 3, také H (histidin) v poloze 3 a C (cystein) nebo V (valin) v poloze 5.[1] Pro krystalovou strukturu byl použit substituovaný motiv.[4] Následně byly nalezeny další proteiny ve variantách FFAT motivů se zcela odlišnými zbytky, včetně K (lysinu) v poloze 3 v protrudinu.[9] Byl učiněn pokus hodnotit sekvence podobné FFAT hodnocením substitucí na všech 6 pozicích motivu jádra a počtu blízkých kyselých zbytků (DEST).[10] Varianty motivů podobných FFAT byly popsány u> 10 nových proteinů, zejména u A-kinázových kotevních proteinů (AKAP) AKAP3 a AKAP11 to lešení protein kináza A a mnoho interagujících. Toto zjištění bylo od té doby potvrzeno nálezem několika členů AKAP rodina a protein kináza A rodina v proteinové komplexy s VAPB.[11] To naznačuje tábor signalizace je další buněčná aktivita zahrnující malé molekuly, která je regulována na membránová kontaktní místa, spolu s lipid a iont vápníku provoz.

Poznámky

  1. ^ Dva fenylalaniny (FF) v kyselé stopové látcek̲ je rozšíření zkratky, která se objevuje v několika dokumentech, ale je to nepřesná verze správné fráze.

Reference

  1. ^ A b C Loewen CJ, Roy A, Levine TP (květen 2003). „Konzervovaný motiv zaměřený na ER ve třech rodinách proteinů vázajících lipidy a v Opi1p váže VAP“. Časopis EMBO. 22 (9): 2025–35. doi:10.1093 / emboj / cdg201. PMC  156073. PMID  12727870.
  2. ^ Gavin AC, Bösche M, Krause R, Grandi P, Marzioch M, Bauer A a kol. (Leden 2002). "Funkční organizace kvasinkového proteomu systematickou analýzou proteinových komplexů". Příroda. 415 (6868): 141–7. doi:10.1038 / 415141a. PMID  11805826.; „viz doplňkový materiál S1, řádek 375“ (PDF).
  3. ^ A b Wyles JP, McMaster CR, Ridgway ND (srpen 2002). „Membránový protein asociovaný s vezikulem spojený s proteinem A (VAP-A) interaguje s proteinem vázajícím oxysterol a modifikuje export z endoplazmatického retikula“. The Journal of Biological Chemistry. 277 (33): 29908–18. doi:10,1074 / jbc.M201191200. PMID  12023275.
  4. ^ A b Kaiser SE, Brickner JH, Reilein AR, Fenn TD, Walter P, Brunger AT (červenec 2005). "Strukturální základ FFAT motivem zprostředkovaného ER cílení". Struktura. 13 (7): 1035–45. doi:10.1016 / j.str.2005.04.010. PMID  16004875.
  5. ^ Furuita K, Jee J, Fukada H, Mishima M, Kojima C (duben 2010). „Elektrostatická interakce mezi proteinem vázajícím oxysterol a proteinem A souvisejícím s VAMP odhalená studiemi NMR a mutageneze“. The Journal of Biological Chemistry. 285 (17): 12961–70. doi:10.1074 / jbc.M109.082602. PMC  2857075. PMID  20178991.
  6. ^ Di Mattia T, Wilhelm LP, Ikhlef S, Wendling C, Spehner D, Nominé Y, Giordano F, Mathelin C, Drin G, Tomasetto C, Alpy F (červenec 2018). „Identifikace MOSPD2, nového lešení pro kontaktní místa membrány endoplazmatického retikula“. Zprávy EMBO. 19 (7): e45453. doi:10.15252 / embr.201745453. PMC  6030701. PMID  29858488.
  7. ^ Kagiwada S, Hosaka K, Murata M, Nikawa J, Takatsuki A (duben 1998). „Produkt SCS2 genu Saccharomyces cerevisiae, homolog proteinu spojeného se synaptobrevinem, je integrálním membránovým proteinem endoplazmatického retikula a je nezbytný pro metabolismus inositolu.“. Journal of Bacteriology. 180 (7): 1700–8. PMC  107080. PMID  9537365.
  8. ^ Vihtelic TS, Goebl M, Milligan S, O'Tousa JE, Hyde DR (září 1993). „Lokalizace degenerace sítnice Drosophila B, membránového asociovaného proteinu pro přenos fosfatidylinositolu“. The Journal of Cell Biology. 122 (5): 1013–22. doi:10.1083 / jcb.122.5.1013. PMC  2119623. PMID  8354691.
  9. ^ Saita S, Shirane M, Natume T, Iemura S, Nakayama KI (květen 2009). „Podpora prodloužení neuritů protrudinem vyžaduje jeho interakci s proteinem asociovaným s membránovým proteinem spojeným s vezikulemi“. The Journal of Biological Chemistry. 284 (20): 13766–77. doi:10,1074 / jbc.M807938200. PMC  2679478. PMID  19289470.
  10. ^ Mikitova V, Levine TP (2012). „Analýza klíčových prvků motivů podobných FFAT identifikuje nové proteiny, které potenciálně vážou VAP na ER, včetně dvou AKAP a FAPP2“. PLOS ONE. 7 (1): e30455. doi:10.1371 / journal.pone.0030455. PMC  3261905. PMID  22276202.
  11. ^ Huttlin EL, Ting L, Bruckner RJ, Gebreab F, Gygi MP, Szpyt J a kol. (Červenec 2015). „Síť BioPlex: Systematický průzkum lidského interaktomu“. Buňka. 162 (2): 425–440. doi:10.1016 / j.cell.2015.06.043. PMC  4617211. PMID  26186194.


Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.