Pleckstrinova homologická doména - Pleckstrin homology domain

1bwn opm.png
PH doména tyrosin-protein kinázy BTK
Identifikátory
SymbolPH
PfamPF00169
Pfam klanCL0266
InterProIPR001849
CHYTRÝPH
STRÁNKAPDOC50003
SCOP21dyn / Rozsah / SUPFAM
OPM nadčeleď49
OPM protein1 pl
CDDcd00821

Pleckstrinova homologická doména (Doména PH) nebo (PHIP) je proteinová doména přibližně 120 aminokyseliny který se vyskytuje v široké škále proteinů zapojených do intracelulární signalizace nebo jako složky cytoskelet.[1][2][3][4][5][6][7]

Tato doména se může vázat fosfatidylinositol lipidy v biologických membránách (např fosfatidylinositol (3,4,5) -trifosfát a fosfatidylinositol (4,5) -bisfosfát ),[8] a proteiny, jako jsou p-podjednotky heterotrimerické skupiny G proteiny,[9] a protein kináza C..[10] Prostřednictvím těchto interakcí hrají domény PH roli při náboru proteinů do různých membrány, a tak je zacílit na vhodné buněčné oddíly nebo jim umožnit interakci s jinými složkami systému dráhy přenosu signálu.

Specifičnost vázání lipidů

Jednotlivé PH domény mají specificity pro fosfoinositidy fosforylované na různých místech v rámci inositol prsten, např. některé se vážou fosfatidylinositol (4,5) -bisfosfát ale ne fosfatidylinositol (3,4,5) -trifosfát nebo fosfatidylinositol (3,4) -bifosfát, zatímco ostatní mohou mít potřebnou afinitu. To je důležité, protože díky tomu je nábor různých proteinů obsahujících doménu PH citlivý na aktivity enzymů, které fosforylují nebo defosforylují tato místa na inositolovém kruhu, jako je například fosfoinositid 3-kináza nebo PTEN, resp. Takové enzymy tedy uplatňují část svého účinku na funkci buněk modulací lokalizace downstream signálních proteinů, které mají PH domény, které jsou schopné vázat své fosfolipidové produkty.

Struktura

Byla stanovena 3D struktura několika domén PH.[11] Všechny známé případy mají společnou strukturu skládající se ze dvou kolmých antiparalelních beta listů, následovaných C-terminálem amfipatický spirála. Smyčky spojující beta-řetězce se značně liší co do délky, takže je relativně obtížné detekovat doménu PH a zároveň poskytnout zdroj specificity domény. Jediným konzervovaným zbytkem mezi doménami PH je jediný tryptofan umístěný v alfa šroubovici, který slouží k nukleaci jádra domény.

Proteiny obsahující doménu PH

Domény PH lze nalézt v mnoha různých proteinech, jako např OSBP nebo ARF. Nábor do Golgi v tomto případě závisí na PtdIns i ARF. Velké množství domén PH má špatnou afinitu k fosfoinositidům a předpokládá se, že budou fungovat jako domény vázající protein. Pohled do celého genomu Saccharomyces cerevisiae ukázaly, že většina z 33 kvasinkových domén PH je skutečně promiskuitní ve vazbě na fosfoinositidy, zatímco pouze jedna (Num1-PH) se chovala vysoce specificky.[12] Proteiny, o nichž se uvádí, že obsahují domény PH, patří do následujících rodin:

  • Pleckstrin, protein, kde byla tato doména poprvé detekována, je hlavním substrátem proteinkinázy C v krevních destičkách. Pleckstrin obsahuje dvě domény PH. Proteiny ARAP obsahují pět domén PH.
  • Ser / Thr proteinové kinázy jako je rodina Akt / Rac, kinázy beta-adrenergních receptorů, mu izoforma PKC a rodina trypanosomálních NrkA.
  • Tyrosin proteinové kinázy patřící do podčeledi Btk / Itk / Tec.
  • Substrát inzulínového receptoru 1 (IRS-1 ).
  • Regulátory malých G-proteinů: 64 RhoGEF z rodiny podobné Dbl. [13]a několik proteinů aktivujících GTPázu, jako jsou proteiny ABR, BCR nebo ARAP.
  • Cytoskeletální proteiny jako např dynamin (vidět InterPro: IPR001401 ), Caenorhabditis elegans protein podobný kinesinu unc-104 (viz InterPro: IPR001752 ), spektrinový beta řetězec, syntrophin (2 domény PH) a protein S. cerevisiae pro jadernou migraci NUM1.
  • Oxysterol vázající proteiny OSBP, S. cerevisiae OSH1 a YHR073w.
  • Ceramid kináza, lipidová kináza, která fosforyluje ceramidy na ceramid-1-fosfát.[14]
  • Kinázy receptoru G proteinu 2 (GRK2) podčeleď 2: GRK2 a GRK3 [15]

Podskupiny

Příklady

Lidské geny kódující proteiny obsahující tuto doménu zahrnují:

Viz také

Reference

  1. ^ Mayer BJ, Ren R, Clark KL, Baltimore D (květen 1993). "Domnělá modulární doména přítomná v různých signálních proteinech". Buňka. 73 (4): 629–30. doi:10.1016 / 0092-8674 (93) 90244-K. PMID  8500161. S2CID  44282241.
  2. ^ Haslam RJ, Koide HB, Hemmings BA (květen 1993). "Homologie domény Pleckstrin". Příroda. 363 (6427): 309–10. doi:10.1038 / 363309b0. PMID  8497315. S2CID  4334376.
  3. ^ Musacchio A, Gibson T, Rice P, Thompson J, Saraste M (září 1993). "PH doména: společný kousek strukturální mozaiky signálních proteinů". Trendy v biochemických vědách. 18 (9): 343–8. doi:10.1016 / 0968-0004 (93) 90071-T. PMID  8236453.
  4. ^ Gibson TJ, Hyvönen M, Musacchio A, Saraste M, Birney E (Září 1994). "Doména PH: první výročí". Trendy v biochemických vědách. 19 (9): 349–53. doi:10.1016/0968-0004(94)90108-2. PMID  7985225.
  5. ^ Pawson T (únor 1995). "Proteinové moduly a signalizační sítě". Příroda. 373 (6515): 573–80. doi:10.1038 / 373573a0. PMID  7531822. S2CID  4324726.
  6. ^ Ingley E, Hemmings BA (prosinec 1994). "Domény Pleckstrinovy ​​homologie (PH) v signální transdukci". Journal of Cellular Biochemistry. 56 (4): 436–43. doi:10.1002 / jcb.240560403. PMID  7890802.
  7. ^ Saraste M, Hyvönen M (červen 1995). "Pleckstrinovy ​​homologické domény: soubor faktů". Aktuální názor na strukturní biologii. 5 (3): 403–8. doi:10.1016 / 0959-440X (95) 80104-9. PMID  7583640.
  8. ^ Wang DS, Shaw G (prosinec 1995). „Spojení C-koncové oblasti spektra beta I sigma II s mozkovými membránami je zprostředkováno doménou PH, nevyžaduje membránové proteiny a shoduje se s vazebným místem inositol-1,4,5 trifosfátu.“ Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 217 (2): 608–15. doi:10.1006 / bbrc.1995.2818. PMID  7503742.
  9. ^ Wang DS, Shaw R, Winkelmann JC, Shaw G (srpen 1994). "Vazba PH domén beta-adrenergních receptorů kinázy a beta-spektrinu na WD40 / beta-transducinové repetice obsahující oblasti beta-podjednotky trimerních G-proteinů". Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 203 (1): 29–35. doi:10.1006 / bbrc.1994.2144. PMID  8074669.
  10. ^ Yao L, Kawakami Y, Kawakami T (září 1994). „Pleckstrinová homologická doména Bruton tyrosinkinázy interaguje s proteinkinázou C“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 91 (19): 9175–9. doi:10.1073 / pnas.91.19.9175. PMC  44770. PMID  7522330.
  11. ^ Riddihough G (listopad 1994). "Více meandrů a sendvičů". Přírodní strukturní biologie. 1 (11): 755–7. doi:10.1038 / nsb1194-755. PMID  7634082. S2CID  5410578.
  12. ^ Yu JW, Mendrola JM, Audhya A, Singh S, Keleti D, DeWald DB, Murray D, Emr SD, Lemmon MA (Březen 2004). „Analýza genomu v celé genomu zaměřená na homologické domény S. cerevisiae pleckstrin“. Molekulární buňka. 13 (5): 677–88. doi:10.1016 / S1097-2765 (04) 00083-8. PMID  15023338.
  13. ^ Fort P, Blangy A (červen 2017). „Evoluční krajina rodin RhoGEF podobných Dbl: Přizpůsobení eukaryotických buněk signálům životního prostředí“. Genome Biol Evol. 9 (6): 1471–1486. doi:10.1093 / gbe / evx100. PMC  5499878. PMID  28541439.
  14. ^ Sugiura M, Kono K, Liu H, Shimizugawa T, Minekura H, Spiegel S, Kohama T (červen 2002). "Ceramid kináza, nová lipidová kináza. Molekulární klonování a funkční charakterizace". The Journal of Biological Chemistry. 277 (26): 23294–300. doi:10,1074 / jbc.M201535200. PMID  11956206.
  15. ^ Komolov KE, Benovic JL (leden 2018). „Receptorové kinázy spojené s G proteinem: minulost, přítomnost a budoucnost“. Mobilní signalizace. 41: 17–24. doi:10.1016 / j.cellsig.2017.07.004. PMC  5722692. PMID  28711719.

externí odkazy