SET doména - SET domain

SOUBOR
PDB 1n3j EBI.jpg
struktura a substrát histonu h3 lysin methyltransferáza z viru paramecium bursaria chlorella 1
Identifikátory
SymbolSOUBOR
PfamPF00856
InterProIPR001214
CHYTRÝSM0468
SCOP29 ml / Rozsah / SUPFAM

The SET doména je proteinová doména které obvykle mají methyltransferáza aktivita. Původně byl identifikován jako součást většího konzervovaný region přítomný v Drosophila Trithorax protein a následně byl identifikován v Drosophila Su (var) 3-9 a proteiny 'Enhancer of zeste', z nichž je odvozena zkratka SET [Su (var) 3-9, Enhancer-of-zeste a Trithorax].

Struktura

Doména SET se obecně jeví jako jedna část většího vícedoménového proteinu a nedávno byly popsány tři struktur velmi odlišných bílkoviny s odlišnými doménovými skladbami:

  • Neurospora crassa DIM-5, člen rodiny Su (var) rodiny histon lysin methyltransferázy (HKMT)[1] který methylát histon H3 zapnuto lysin 9,
  • lidský SET7 (také nazývaný SET9), který methyláty H3 zapnuto lysin 4
  • zahradní hrášek Rubisco LSMT, an enzym který nemodifikuje histony, ale místo toho methyláty lysin 14 ve flexibilním ocasu velké podjednotky enzymu Rubisco.

Samotná doména SET se ukázala jako neobvyklá struktura. Ačkoli ve všech třech studiích elektron mapy hustoty odhalily umístění AdoMet nebo kofaktor AdoHcy, doména SET nemá vůbec žádnou podobnost s kanonickým / AdoMet závislým methyltransferáza složit. Přísně konzervované v C-terminálu motiv domény SET tyrosin může být zapojen do odběru a proton z protonoval aminoskupina skupiny Podklad lysin, propagace své nukleofilní útok na sulfonium methylová skupina AdoMet kofaktor. Na rozdíl od AdoMet závislých proteinových methyltranferáz klasického typu, které mají tendenci svázat jejich polypeptid substráty na vrcholu kofaktoru je to uvedeno z Rubisco LSMT struktura že se zdá, že se AdoMet váže v oddělené štěrbině, což naznačuje, jak je polypeptid Podklad mohl být podroben několika kolům methylace aniž by se musel uvolňovat z enzymu. Naproti tomu SET7 / 9 je schopen přidat pouze jeden methyl skupina do své Podklad.

Funkce

Bylo prokázáno, že asociace SET domény a myotubularinu souvisí bílkoviny moduluje růst řízení.[2] Obsahující doménu SET Drosophila melanogaster Protein (ovocná muška), zesilovač zeste, má funkci při určování segmentů a savčí homolog může být zapojen do nařízení z genová transkripce a chromatin struktura.

Methylace histon-lysinu je součástí histonový kód který reguluje funkci chromatinu a epigenetický ovládání gen funkce. Histon lysin methyltransferázy (HMTáza) se liší v obou Podklad specifičnost pro různé akceptorové lysiny i v jejich produkt specificita pro počet methylových skupin (jedna, dvě nebo tři), které přenášejí. Až na jednu výjimku[3] HMTasy patří do rodiny SET, kterou lze klasifikovat podle sekvence obklopující doménu SET.[4][5] Strukturální studie o člověk SET7 / 9, mono-metyláza, odhalila molekulární základ pro specifičnost enzymu pro histonový cíl a role invariantu zbytky v doméně SET při určování metylačních specificit.[6]

Přidružené domény

N-koncová doména pre-SET (InterPro: IPR007728 ), jak je uvedeno v rodině SUV39 SET, obsahuje devět invariantů cystein zbytky které jsou seskupeny do dvou segmentů oddělených oblastí proměnné délky. Těchto 9 cysteinů koordinuje 3 zinek ionty za vzniku trojúhelníkového shluku, kde je každý zinek ionty je koordinován 4 čtyřmi cysteiny za vzniku a čtyřboká konfigurace. Funkce této domény je strukturální, drží pohromadě 2 dlouhé segmenty náhodných cívek.

C-koncová oblast včetně domény po SET (InterPro: IPR003616 ) je neuspořádaný, když neinteraguje s histonovým ocasem a v nepřítomnosti zinku. Tři konzervované cysteiny v doméně po SET tvoří vazebné místo pro zinek, když jsou spojeny se čtvrtým konzervovaným cysteinem v uzlu podobném struktura v blízkosti domény SET Aktivní stránky.[7] Strukturovaná oblast po SET přináší C-terminál zbytky které se účastní interakcí vázajících S-adenosyl-L-methionin a histonového ocasu. Tři konzervované cysteiny zbytky jsou nezbytné pro aktivitu HMTázy, jako náhrada za serin ruší aktivitu HMTázy.[8][9]

Příklady

Lidské geny kódující proteiny obsahující tuto doménu zahrnují:

Reference

  1. ^ Helin K, Dhanak D (říjen 2013). „Chromatinové proteiny a modifikace jako lékové cíle“ (PDF). Příroda. 502 (7472): 480–8. Bibcode:2013Natur.502..480H. doi:10.1038 / příroda12751. PMID  24153301. S2CID  4450386.
  2. ^ Cui X, De Vivo I, Slany R, Miyamoto A, Firestein R, Cleary ML (duben 1998). "Sdružení domény SET a proteinů souvisejících s myotubularinem moduluje kontrolu růstu". Genetika přírody. 18 (4): 331–7. doi:10.1038 / ng0498-331. PMID  9537414. S2CID  25209204.
  3. ^ Feng Q, Wang H, Ng HH, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Struhl K, Zhang Y (červen 2002). „Methylace H3-lysinu 79 je zprostředkována novou rodinou HMTáz bez domény SET“. Aktuální biologie. 12 (12): 1052–8. doi:10.1016 / S0960-9822 (02) 00901-6. PMID  12123582. S2CID  17263035.
  4. ^ Baumbusch LO, Thorstensen T, Krauss V, Fischer A, Naumann K, Assalkhou R, Schulz I, Reuter G, Aalen RB (listopad 2001). „Genom Arabidopsis thaliana obsahuje nejméně 29 aktivních genů kódujících proteiny domény SET, které lze přiřadit do čtyř evolučně konzervovaných tříd“. Výzkum nukleových kyselin. 29 (21): 4319–33. doi:10.1093 / nar / 29.21.4319. PMC  60187. PMID  11691919.
  5. ^ Kouzarides T (duben 2002). "Methylace histonu v transkripční kontrole". Aktuální názor na genetiku a vývoj. 12 (2): 198–209. doi:10.1016 / S0959-437X (02) 00287-3. PMID  11893494.
  6. ^ Xiao B, Jing C, Wilson JR, Walker PA, Vasisht N, Kelly G, Howell S, Taylor IA, Blackburn GM, Gamblin SJ (únor 2003). "Struktura a katalytický mechanismus lidské histonmethyltransferázy SET7 / 9" (PDF). Příroda. 421 (6923): 652–6. Bibcode:2003 Natur.421..652X. doi:10.1038 / nature01378. PMID  12540855. S2CID  4423407.
  7. ^ Zhang X, Yang Z, Khan SI, Horton JR, Tamaru H, Selker EU, Cheng X (červenec 2003). „Strukturální základ pro specifičnost produktu histon-lysin-methyltransferázy“. Molekulární buňka. 12 (1): 177–85. doi:10.1016 / S1097-2765 (03) 00224-7. PMC  2713655. PMID  12887903.
  8. ^ Zhang X, Tamaru H, Khan SI, Horton JR, Keefe LJ, Selker EU, Cheng X (říjen 2002). "Struktura proteinu SET domény Neurospora DIM-5, histon H3 lysin methyltransferáza". Buňka. 111 (1): 117–27. doi:10.1016 / S0092-8674 (02) 00999-6. PMC  2713760. PMID  12372305.
  9. ^ Min J, Zhang X, Cheng X, Grewal SI, Xu RM (listopad 2002). "Struktura domény SET histon lysin methyltransferáza Clr4". Přírodní strukturní biologie. 9 (11): 828–32. doi:10.1038 / nsb860. PMID  12389037. S2CID  22432819.
Tento článek včlení text od public domain Pfam a InterPro: IPR001214