Inhibitorový cystinový uzel - Inhibitor cystine knot

Nahoře: obecné schéma struktury uzlu. Makrocyklický uzel je tvořen jádrem beta řetězců (šipky) a disulfidovými vazbami (žluté spojení mezi číslovanými cysteiny). Knottiny se odlišují od GFCK konektivitou jejich cysteinů. Dole: Obecnou strukturu lze snadno vidět v této krystalové struktuře EETI II převzaté z proteinové databáze (PDB: 2IT7).
MCh-1: Rostlinný inhibitor cystinový uzlový peptid z Momordica charantia. Položka PDB 2m2q.[1]

An inhibitor cystinový uzel (aka ICK nebo Knottin) je protein strukturální motiv obsahující tři disulfidové můstky. Knottiny jsou jedním ze tří záhybů v motivu cystinového uzlu; dalšími úzce souvisejícími uzly jsou cystinový uzel růstového faktoru (GFCK) a cyklický cystinový uzel (CCK; cyklotid).[2] Mezi typy patří a) cyklický mobius, b) cyklický náramek, c) knottiny s acyklickým inhibitorem.[3] Motivy cystinových uzlů se v přírodě často vyskytují u mnoha rostlin, živočichů a hub a slouží různým funkcím od potlačení chuti k jídlu až po antifungální aktivitu.[4]

Spolu s částmi polypeptidu mezi nimi tvoří dva disulfidy smyčku, kterou prochází třetí disulfidová vazba (spojující 3. a 6. cystein v sekvenci), tvořící uzel. Motiv je běžný u toxinů bezobratlých, jako jsou toxiny z pavoukovci a měkkýši. Motiv se také nachází v některých inhibitorových proteinech nacházejících se v rostlinách, ale rostlinné a živočišné motivy jsou považovány za produkt konvergentní evoluce.[5] Motiv ICK je velmi stabilní proteinová struktura, která je odolná vůči teplu denaturace a proteolýza.[6]CK peptidové složky jedů se zaměřují na napěťově řízené iontové kanály, ale členové rodiny také působí jako antibakteriální a hemolytická činidla.[7] Rostlinné proteiny ICK jsou často inhibitory proteázy.

Knottiny mají vysokou stabilitu vůči pH, teplu a enzymům. Díky své stabilitě a příznivým farmakodynamickým vlastnostem jsou knottiny stále populárnější jako lešení pro proteinové inženýrství. Navržené knottiny navíc prokázaly významné sliby jako terapeutika, zobrazovací činidla a zacílovací činidla pro chemoterapii.[8]

Savčí proteiny Agouti signální peptid a Agouti příbuzný peptid jsou jedinými známými savčími příklady tohoto motivu. Oba jsou neuropeptidy zapojené do buněčné signalizace. První z nich je zodpovědný za barvení vlasů (kožešin).

Motiv je podobný cyklickému cystinovému uzlu nebo cyklotid, ale postrádá cyklizaci polypeptidového hlavního řetězce, který je přítomen v druhé rodině. Růstový faktor cystinový uzel (GFCK) sdílí motiv, ale jeho topologie je taková, že se jedná o vazbu mezi prvním a čtvrtým disulfidem, který prochází smyčkou.

Proteiny, které obsahují motiv ICK

Reference

  1. ^ On, W. J .; Chan, L. Y .; Clark, R. J .; Tang, J .; Zeng, G. Z .; Franco, O. L .; Cantacessi, C .; Craik, D. J .; Daly, N.L .; Tan, N.H. (2013). Driscoll, Paul C (ed.). "Nový inhibitor cystinových uzlových peptidů z Momordica charantia". PLOS ONE. 8 (10): e75334. doi:10.1371 / journal.pone.0075334. PMC  3792974. PMID  24116036.
  2. ^ "Uzly". Cyclotide.com. Archivovány od originál dne 2015-02-05. Citováno 2018-03-13.
  3. ^ Reinwarth, Molecules 17: 12533 ​​2012 http://www.mdpi.com/1420-3049/17/11/12533/htm
  4. ^ Zhu, Shunyi; Darbon, Herve; Dyason, Karin; Verdonck, Fons; Tytgat, Jan (září 2003). "Evoluční původ inhibitorů cystinových uzlových peptidů". FASEB Journal. 17 (12): 1765–1767. doi:10.1096 / fj.02-1044fje. ISSN  1530-6860. PMID  12958203.
  5. ^ Zhu, S .; Darbon, H .; Dyason, K .; Verdonck, F .; Tytgat, J. (2003). "Evoluční původ inhibitorů cystinových uzlových peptidů". FASEB Journal. 17 (12): 1765–1767. doi:10.1096 / fj.02-1044fje. PMID  12958203.
  6. ^ Daly, N.L .; Craik, D. J. (2011). "Bioaktivní proteiny uzlů cystinu". Aktuální názor na chemickou biologii. 15 (3): 362–368. doi:10.1016 / j.cbpa.2011.02.008. PMID  21362584.
  7. ^ Craik, D. J .; Daly, N.L .; Waine, C. (2001). "Motiv cystinový uzel v toxinech a důsledky pro design léků". Toxicon. 39 (1): 43–60. doi:10.1016 / S0041-0101 (00) 00160-4. PMID  10936622.
  8. ^ Kintzing, James R; Cochran, Jennifer R (2016). "Upravené peptidy knottinu jako diagnostika, terapeutika a nosiče léků". Aktuální názor na chemickou biologii. 34: 143–150. doi:10.1016 / j.cbpa.2016.08.022. PMID  27642714.

externí odkazy