Pentapeptid se opakuje - Pentapeptide repeat - Wikipedia

Pentapeptid se opakuje
PDB 3du1 EBI.png
Struktura pentapeptidového opakujícího se proteinu HetL.[1]
Identifikátory
SymbolPentapeptid
PfamPF00805
InterProIPR001646

Pentapeptid se opakuje jsou rodina sekvenční motivy nalezeno ve více tandemové kopie v protein molekuly.[2][3] Pentapeptidové opakující se proteiny se vyskytují u všech druhů, ale nacházejí se v mnoha kopiích v genomech sinic. Opakování poprvé identifikovali Black a jeho kolegové v proteinu hglK.[4] Pozdější Bateman et al. ukázaly, že existuje velká rodina příbuzných pentapeptidových opakujících se proteinů.[3] Funkce těchto opakování je u většiny proteinů nejistá. Avšak v proteinu MfpA, inhibitoru DNA gyrázy, se předpokládá, že struktura opakování pentapeptidu napodobuje strukturu DNA.[5] Opakování tvoří obyčejný čtyřručný pravák beta spirála struktura známá jako Rfr-fold.

Sekvenční funkce

Vícenásobné seřazení sekvencí pentapeptidových opakujících se proteinů.
Tečkovaný protein HglK proti sobě, který ukazuje opakování jako diagonální čáry.

Opakování pentapeptidu je vlastnost, kterou lze vidět v proteinová sekvence. Lze to přibližně popsat pomocí 1písmenný kód aminokyseliny jako A (D / N) LXX, kde X může být jakákoli aminokyselina. Tuto opakující se sekvenci lze vidět v vícenásobné zarovnání sekvence a tečkové grafy proteinů, jako je HglK. Centrální poloha v pentapeptidové repetici je obvykle leucin a byla označena jako poloha i. Dvě předchozí pozice jsou známé jako i-1 a i-2. Pozice i-2 je obvykle alanin. Jsou označeny dvě následující pozice i+1 a i+2. Postranní řetězce pozic i-2 a i směřují do hydrofobního vnitřku proteinu, zatímco postranní řetězce pozic i-1, i+1 a i+2 jsou vystaveny na povrchu proteinů.

Struktura

Pentapeptidové repetice byly zpočátku předpovídány ze sekvence tak, že mají pravou beta šroubovici se třemi stranami.[3] První krystalovou strukturou pentapeptidového opakujícího se proteinu byl protein MfpA vyřešený Hegdeem a kolegy. Ukázalo se, že pentapeptidové opakující se proteiny (PRP) mají čtyřstranný beta spirála struktura.[5] Čtyři opakování tvoří jednu otáčku solenoidové struktury. Struktury osmi různých proteinů byly dosud vyřešeny.

ProteinKód PDBDélkaPočet opakováníOdkaz
Mycobacterium tuberculosis MfpAPDB: 2 bm4​18330[5]
Cyanobacterium nostoc HetLPDB: 3du1​23740[1]
Enterococcus faecalis EfsQnrPDB: 2w7z​211[6]
Nostoc punctiforme Np275PDB: 2J8I​9817[7]
Nostoc punctiforme Np276PDB: 2J8K​7512[7]
Kyanothece sp. RFR32PDB: 2F3L​ PDB: 2G0Y​16721[8]
Kyanothece sp. RFR23PDB: 2O6W​17423[9]
Arabidopsis thaliana At2g44920PDB: 3N90​22425[10]

Reference

  1. ^ A b Ni S, Sheldrick GM, Benning MM, Kennedy MA (leden 2009). „2A rozlišovací krystalová struktura HetL, pentapeptidového opakujícího se proteinu zapojeného do regulace diferenciace heterocyst v kmeni PCC 7120 cyanobacterium Nostoc sp.“. J. Struct. Biol. 165 (1): 47–52. doi:10.1016 / j.jsb.2008.09.010. PMID  18952182.
  2. ^ Vetting MW, Hegde SS, Fajardo JE a kol. (Leden 2006). "Pentapeptidové opakující se proteiny". Biochemie. 45 (1): 1–10. doi:10.1021 / bi052130w. PMC  2566302. PMID  16388575.
  3. ^ A b C Bateman A, Murzin AG, Teichmann SA (červen 1998). "Struktura a distribuce opakování pentapeptidu v bakteriích". Protein Sci. 7 (6): 1477–80. doi:10.1002 / pro.5560070625. PMC  2144021. PMID  9655353.
  4. ^ Black K, Buikema WJ, Haselkorn R (listopad 1995). „Gen hglK je vyžadován pro lokalizaci glykolipidů specifických pro heterocysty v kmeni PCB 7120 sinice Anabaena sp.“. J. Bacteriol. 177 (22): 6440–8. doi:10.1128 / jb.177.22.6440-6448.1995. PMC  177493. PMID  7592418.
  5. ^ A b C Hegde SS, Vetting MW, Roderick SL a kol. (Červen 2005). "Protein rezistence na fluorochinolony z Mycobacterium tuberculosis, který napodobuje DNA". Věda. 308 (5727): 1480–3. Bibcode:2005Sci ... 308.1480H. doi:10.1126 / science.1110699. PMID  15933203. S2CID  20194294.
  6. ^ Vetting MW, Hegde SS, Blanchard JS (květen 2009). „Krystalizace pentapeptid-opakujícího se proteinu redukční cyklickou pentylací volných aminů glutaraldehydem“. Acta Crystallogr. D. 65 (Pt 5): 462–9. doi:10.1107 / S0907444909008324. PMC  2672816. PMID  19390151.
  7. ^ A b Vetting MW, Hegde SS, Hazleton KZ, Blanchard JS (duben 2007). „Strukturální charakterizace fúze dvou pentapeptidových opakujících se proteinů, Np275 a Np276, od Nostoc punctiforme: vzkříšení rodového proteinu“. Protein Sci. 16 (4): 755–60. doi:10.1110 / ps.062637707. PMC  2203339. PMID  17384236.
  8. ^ Buchko GW, Ni S, Robinson H, Welsh EA, Pakrasi HB, Kennedy MA (listopad 2006). „Charakterizace dvou potenciálně univerzálních otočných motivů, které formují opakované skládání pěti zbytků - krystalová struktura lumenálního pentapeptidového opakujícího se proteinu z Cyanothece 51142“. Protein Sci. 15 (11): 2579–95. doi:10.1110 / ps.062407506. PMC  2242410. PMID  17075135.
  9. ^ Buchko GW, Robinson H, Pakrasi HB, Kennedy MA (duben 2008). „Pohledy na strukturální variace mezi proteiny opakující se pentapeptid - krystalová struktura Rfr23 z Cyanothece 51142“. J. Struct. Biol. 162 (1): 184–92. doi:10.1016 / j.jsb.2007.11.008. PMID  18158251.
  10. ^ Ni S, McGookey ME, Tinch SL a kol. (Prosinec 2011). „Rozlišovací struktura 1,7 Á At2g44920, protein pentapeptid-repetice v lumen thylakoidu Arabidopsis thaliana“. Acta Crystallographica oddíl F. 67 (Pt 12): 1480–4. doi:10.1107 / S1744309111037432. PMC  3232121. PMID  22139148.