Домен SH2
 Кристаллографическая структура домена SH2. Структура состоит из большого бета-листа (зеленого цвета), окруженного двумя альфа-спиралями (оранжевой и синей). [ 1 ] | |||
| Идентификаторы | |||
|---|---|---|---|
| Символ | SH2 | ||
| Пфам | PF00017 | ||
| ИнтерПро | ИПР000980 | ||
| УМНЫЙ | SH2 | ||
| PROSITE | PDOC50001 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 1ша / СКОПе / СУПФАМ | ||
| CDD | cd00173 | ||
| |||
Домен SH2 ( Src . Homology содержащийся 2 ) представляет собой структурно консервативный белковый домен, в Src онкопротеине [ 2 ] и во многих других внутриклеточные белках , передающих сигналы . [ 3 ] Домены SH2 связываются с фосфорилированными остатками тирозина на других белках, модифицируя функцию или активность SH2-содержащего белка. Домен SH2 можно считать прототипом модульного домена межбелкового взаимодействия , позволяющего передавать сигналы, контролирующие различные клеточные функции. [ 4 ] Домены SH2 особенно распространены в адаптерных белках , которые помогают в передаче сигнала по путям рецепторной тирозинкиназы . [ 5 ]
Структура и взаимодействия
[ редактировать ]Домены SH2 содержат около 100 аминокислотных остатков и имеют центральный антипараллельный β-лист, расположенный между двумя α-спиралями . [ 6 ] Связывание с пептидами, содержащими фосфотирозин, включает строго консервативный остаток Arg, который соединяется с отрицательно заряженным фосфатом на фосфотирозине. [ 7 ] и окружающий карман, который распознает фланкирующие последовательности целевого пептида. [ 6 ] [ 7 ] По сравнению с другими сигнальными белками домены SH2 проявляют лишь умеренную степень специфичности в отношении своих пептидов-мишеней из-за относительной слабости взаимодействий с фланкирующими последовательностями. [ 8 ]
Известно, что более 100 белков человека содержат домены SH2. [ 9 ] Было обнаружено, что различные тирозинсодержащие последовательности связывают домены SH2 и консервативны у широкого круга организмов, выполняя сходные функции. [ 10 ] Связывание фосфотирозинсодержащего белка с SH2-доменом может приводить как к активации, так и к инактивации SH2-содержащего белка в зависимости от типов взаимодействий, образующихся между SH2-доменом и другими доменами фермента. Мутации, которые нарушают структурную стабильность домена SH2 или влияют на связывание пептида фосфотирозина мишени, участвуют в ряде заболеваний, включая Х-сцепленную агаммаглобулинемию и тяжелый комбинированный иммунодефицит . [ 11 ]
Разнообразие
[ редактировать ]Домены SH2 отсутствуют у дрожжей и появляются на границе между простейшими и животными у таких организмов, как социальная амеба Dictyostelium discoideum . [ 12 ]
Детальное биоинформатическое исследование доменов SH2 человека и мыши выявило 120 доменов SH2, содержащихся в 115 белках, кодируемых геномом человека. [ 13 ] представляет собой быструю скорость эволюционного расширения доменов SH2.
Было решено большое количество доменных структур SH2, и у мышей были нокаутированы многие белки SH2.
Приложения
[ редактировать ]Домены SH2 и другие связывающие домены использовались в белковой инженерии для создания белковых сборок. Белковые сборки образуются, когда несколько белков связываются друг с другом, образуя более крупную структуру (так называемую супрамолекулярную сборку ). С помощью молекулярной биологии методов были созданы слитые белки специфических ферментов и доменов SH2, которые могут связываться друг с другом, образуя белковые сборки.
Поскольку для связывания доменов SH2 требуется фосфорилирование, использование ферментов киназы и фосфатазы дает исследователям контроль над тем, будут ли образовываться белковые сборки или нет. Сконструированные домены SH2 с высокой аффинностью были разработаны и использованы для сборки белков. [ 14 ]
Целью формирования большинства белковых сборок является повышение эффективности метаболических путей посредством ферментативной совместной локализации. [ 15 ] Другие применения белковых сборок, опосредованных доменом SH2, заключаются в формировании фракталоподобных структур высокой плотности, которые обладают обширными свойствами молекулярного захвата. [ 16 ]
Примеры
[ редактировать ]Белки человека, содержащие этот домен, включают:
- АБЛ1 ; АБЛ2
- БКАР3 ; ЧЛК ; ЧЛНК ; БМХ ; БТК
- CHN2 ; ЦИШ ; ЦРК ; КРКЛ ; ЦСК
- ДАПП1
- ОДИН ; ФЭС ; ФГР ; ФРК ; ФЮН
- ГРАП ; ГРАФ2 ; ГРБ10 ; ГРБ14 ; ГРБ2 ; ГРБ7
- ХКК ; ХШ2Д
- ИПП5D ; ИНППЛ1 ; ИТК ; ЯК2 ; ЛКК ; ЛКП2 ; ЛИН
- ПЕШИЙ ТУРИЗМ ; НКК1 ; NCK2
- ПИК3Р1 ; ПИК3Р2 ; ПИК3Р3 ; ПЛКГ1 ; ПЛКГ2 ; ПТК6 ; ПТПН11 ; ПТПН6 ; РАСА1
- Ш2Б1 ; Ш2Б2 ; Ш2Б3 ; Ш2Д1А ; Ш2Д1Б ; Ш2Д2А ; Ш2Д3А ; Ш2Д3С ; Ш2Д4А ; Ш2Д4Б ; Ш2Д5 ; Ш2Д6 ; Ш3БП2 ; ШБ ; ШК1 ; ШК3 ; ШК4 ; С.Х.Д .; ОНА
- соглашение об уровне обслуживания ; Соглашение об уровне обслуживания 2
- СОКС1 ; СОКС2 ; СОКС3 ; СОКС4 ; СОКС5 ; СОКС6 ; СОКС7
- СРК ; СРМС
- СТАТ1 ; СТАТ2 ; СТАТ3 ; СТАТ4 ; СТАТ5А ; СТАТ5Б ; СТАТ6
- СУПТ6H ; БОЛЬНОЙ
- ТЭК ; ТЭНК1 ; ТНС ; ТНС1 ; ТНС3 ; ТНС4 ; ТХК
- ВАВ1 ; ВАВ2 ; ВАВ3
- ДА1 ; ЗАП70
См. также
[ редактировать ]- Фосфотирозин-связывающие домены также связывают фосфорилированные тирозины.
- Энтони Поусон , первооткрыватель домена SH2
Ссылки
[ редактировать ]- ^ ВВП : 1лкк ; Тонг Л., Уоррен Т.С., Кинг Дж., Бетагери Р., Роуз Дж., Джейкс С. (март 1996 г.). «Кристаллические структуры домена SH2 p56lck человека в комплексе с двумя короткими фосфотирозильными пептидами с разрешением 1,0 А и 1,8 А». Журнал молекулярной биологии . 256 (3): 601–10. дои : 10.1006/jmbi.1996.0112 . ПМИД 8604142 .
- ^ Садовски И., Стоун Дж.К., Поусон Т. (декабрь 1986 г.). «Некаталитический домен, консервативный среди цитоплазматических протеинтирозинкиназ, изменяет функцию киназы и трансформирующую активность вируса саркомы Фудзинами P130gag-fps» . Молекулярная и клеточная биология . 6 (12): 4396–408. дои : 10.1128/mcb.6.12.4396 . ПМК 367222 . ПМИД 3025655 .
- ^ Рассел Р.Б., Брид Дж., Бартон Дж.Дж. (июнь 1992 г.). «Анализ консервации и предсказание структуры семейства SH2 фосфотирозинсвязывающих доменов» . Письма ФЭБС . 304 (1): 15–20. дои : 10.1016/0014-5793(92)80579-6 . ПМИД 1377638 . S2CID 7046771 .
- ^ Поусон Т., Гиш Г.Д., Нэш П. (декабрь 2001 г.). «Домены SH2, модули взаимодействия и сотовая проводка». Тенденции в клеточной биологии . 11 (12): 504–511. дои : 10.1016/s0962-8924(01)02154-7 . ПМИД 11719057 .
- ^ Койтигер Г., Каушанский А., Гордус А., Раш Дж., Зоргер П.К., Макбит Г. (май 2013 г.). «Сигнальные белки фосфотирозина, которые управляют онкогенезом, как правило, тесно взаимосвязаны» . Молекулярная и клеточная протеомика . 12 (5): 1204–13. дои : 10.1074/mcp.M112.025858 . ПМЦ 3650332 . ПМИД 23358503 .
- ^ Jump up to: а б Сойер Т.К. (1998). «Домены Src-гомологии 2: структура, механизмы и открытие лекарств». Биополимеры (пептидная наука) . 47 (3): 243–261. doi : 10.1002/(SICI)1097-0282(1998)47:3<243::AID-BIP4>3.0.CO;2-P . ПМИД 9817027 . S2CID 31800206 .
- ^ Jump up to: а б Шейнерман Ф.Б., Аль-Лазикани Б, Хониг Б (2003). «Последовательность, структура и энергетические детерминанты селективности фосфопептидов доменов SH2». Журнал молекулярной биологии . 334 (4): 823–841. дои : 10.1016/j.jmb.2003.09.075 . ПМИД 14636606 .
- ^ Брэдшоу Дж. М., Ваксман Г. (2002). «Молекулярное распознавание доменами SH2». Достижения в области химии белков . 61 : 161–210. дои : 10.1016/s0065-3233(02)61005-8 . ПМИД 12461824 .
- ^ Лю Б.А., Шах Э., Яблоновски К., Стергачис А., Энгельманн Б., Нэш П.Д. (декабрь 2011 г.). «Белки, содержащие домен SH2, у 21 вида устанавливают происхождение и масштаб передачи сигналов фосфотирозина у эукариот» . Научная сигнализация . 4 (202): ра83. дои : 10.1126/scisignal.2002105 . ПМК 4255630 . ПМИД 22155787 .
- ^ Рен С., Ян Г, Хэ Ю, Ван Ю, Ли Ю, Чен Цзи (октябрь 2008 г.). «Паттерн консервации коротких линейных мотивов сильно коррелирует с функцией взаимодействующих белковых доменов» . БМК Геномика . 9 : 452. дои : 10.1186/1471-2164-9-452 . ПМК 2576256 . ПМИД 18828911 .
- ^ Филиппакопулос П., Мюллер С., Кнапп С. (декабрь 2009 г.). «SH2-домены: модуляторы нерецепторной тирозинкиназной активности» . Современное мнение в области структурной биологии . 19 (6): 643–649. дои : 10.1016/j.sbi.2009.10.001 . ПМК 2791838 . ПМИД 19926274 .
- ^ Эйхингер Л., Пачебат Дж.А., Глёкнер Г., Раджандрим М.А., Сукганг Р., Берриман М. и др. (май 2005 г.). «Геном социальной амебы Dictyostelium discoideum» . Природа . 435 (7038): 43–57. Бибкод : 2005Natur.435...43E . дои : 10.1038/nature03481 . ПМЦ 1352341 . ПМИД 15875012 .
- ^ Лю Б.А., Яблоновски К., Райна М., Арсе М., Поусон Т., Нэш П.Д. (июнь 2006 г.). «Комплемент белков домена SH2 человека и мыши, устанавливающий границы передачи сигналов фосфотирозина» . Молекулярная клетка . 22 (6): 851–68. doi : 10.1016/j.molcel.2006.06.001 . ПМИД 16793553 .
- ^ Канеко, Т.; Хуанг, Х.; Цао, X.; Ли, Х.; Ли, К.; Восс, К.; Сидху, СС; Ли, SSC (25 сентября 2012 г.). «Домены Superbinder SH2 действуют как антагонисты клеточной передачи сигналов». Научная сигнализация . 5 (243): ра68. дои : 10.1126/scisignal.2003021 . ISSN 1945-0877 . ПМИД 23012655 . S2CID 28562514 .
- ^ Ян, Лу; Долан, ЕМ; Тан, СК; Лин, Т.; Зонтаг, Эд; Харе, СД (2017). «Вычислительный дизайн стимул-реагирующей мультиферментной супрамолекулярной сборки» . ХимБиоХим . 18 (20): 2000–2006. дои : 10.1002/cbic.201700425 . ISSN 1439-7633 . ПМИД 28799209 . S2CID 13339534 .
- ^ Эрнандес Н.Е., Хансен В.А., Чжу Д., Ши М.Е., Халид М., Маничев В., Путнинс М., Чен М., Додж А.Г., Ян Л., Марреро-Берриос И., Банал М., Речани П. , Густафссон Т., Фельдман Л.К., Ли С.Х., Уокетт Л.П., Дай В., Харе С.Д. (2019). Самосборка белковых фракталов, реагирующая на стимулы, с помощью вычислительного дизайна . Нат. Хим . 2019 11 (7): 605-614. Предварительная версия доступна на сайте bioRxiv doi: 10.1101/274183 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Веб-сайт домена SH2 создан в лаборатории доктора Пирса Нэша.