Jump to content

EGF-подобный домен

(Перенаправлено из мотива EGF )
EGF-подобный домен
Структура эпидермального фактора роста, подобного домену хрена-альфа. [ 1 ]
Идентификаторы
Символ Egf
Pfam PF00008
PFAM клан CL0001
Эко 389.1.1
InterPro IPR000742
PROSITE PDOC00021
Краткое содержание 1apo / scope / supfam
CDD CD00053
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary
EGF-подобный домен, внеклеточный
Кристаллическая структура внеклеточного сегмента интегрина альфавбета3
Идентификаторы
Символ EGF_2
Pfam PF07974
PFAM клан CL0001
InterPro IPR013111
CDD CD00054
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary

EGF -подобный домен представляет собой эволюционный консервативный белковый домен , который получает свое название от эпидермального фактора роста , где он был впервые описан. Он состоит из от 30 до 40 аминокислотных остатков и был обнаружен в большом количестве в основном животных белков. [ 2 ] [ 3 ] Большинство случаев EGF-подобного домена обнаружены во внеклеточном домене мембранных белков или в белках, которые, как известно, секретируются . Исключением из этого является простагландин-эндопероксида синтаза . EGF-подобный домен включает в себя 6 остатков цистеина , которые в эпидермальном факторе роста, как было показано, образуют 3 дисульфидные связи . Структуры 4-дисульфидных доменов EGF были решены из белков ламинина и интегрина . Основной структурой EGF-подобных доменов представляет собой двухцепочечный β-лист с последующей петлей до короткого C-концевого двухцепочечного β-листа. Эти два β-листа обычно обозначаются как основные (N-концевые) и незначительные (С-концевые) листы. [ 4 ] EGF-подобные домены часто встречаются в многочисленных тандемных копиях в белках: эти повтора обычно складываются вместе, образуя один линейный блок соленоидного домена в качестве функциональной единицы.

Несмотря на сходство доменов EGF, были идентифицированы отдельные доменные подтипы. [ 5 ] Два основных предложенных типа EGF-подобных доменов-это домен, похожий на EGF (HEGF), и домен C1R-подобного (CEGF) комплемента (CEGF), [ 4 ] который был впервые идентифицирован в протеазе человека C1R. [ 5 ] C1R - очень специфическая сериновая протеаза, инициирующая классический путь активации комплемента во время иммунного ответа. [ 6 ] И HEGF-, и CEGF-подобные домены содержат три дисульфида и происходят от общего предка, который нес четыре дисульфида, из которых один был потерян во время эволюции. Кроме того, CEGF-подобные домены можно разделить на два подтипа (1 и 2), тогда как все HEGF-подобные домены принадлежат одному подтипу. [ 4 ]

Дифференциация CEGF-подобных и HEGF-подобных доменов и их подтипов основана на структурных особенностях и связности их дисульфидных связей. CEGF- и HEGF-подобные домены имеют особую форму и ориентацию незначительного листа, а одна С-концевая полуцистина имеет другую позицию. Потерянные цистеины общего предка различаются между доменами CEGF и HEGF, и, следовательно, эти типы различаются по их дисульфидным связям. Дифференциация CEGF в подтип 1 и 2, которые, вероятно, произошли после его распределения от HEGF, основана на различных числах остатков между отдельными полусустинами. N-терминал, расположенный мотив связывания кальция, можно найти в HEGF-, а также в CEGF-подобных доменах и, следовательно, не подходит для их отделения. [ 4 ]

HEGF- и CEGF-подобные домены также содержат посттрансляционные модификации , которые часто необычны и различаются между доменами HEGF- и CEGF. Эти посттрансляционные модификации включают O-гликозилирования, в основном модификации O-Fucose и β-гидроксилирование аспарагиновых и аспарагиновых остатков. Модификации O-Fucose были обнаружены только в HEGF-подобных доменах, и они важны для правильного складывания HEGF-подобного домена. β-гидроксилирование появляется в HEGF- и CEGF-подобных доменах, первое гидроксилируется на аспартациновой кислоте, в то время как последний гидроксилируется на остатках аспарагина. Биологическая роль этой посттрансляционной модификации неясна, [ 4 ] Но мыши с нокаутом аспартил-β-гидроксилирования, демонстрируют дефекты развития. [ 7 ]

Белки, содержащие EGF-подобные домены, широко распространены и могут быть исключительно HEGF- или CEGF-подобными или содержат смесь обоих. Во многих митогенных и развивающих белках, таких как Notch и Delta, EGF-подобные домены имеют только тип HEGF. Другие белки содержат только CEGF, такой как тромбомодулин и рецептор ЛПНП . В смешанных EGF-белках домены HEGF- и CEGF, похожие на CEGF, сгруппированы вместе с HEGF, которые всегда являются n-концевыми CEGFS. Такие белки участвуют в коагуляции крови или являются компонентами внеклеточного матрикса, таких как фибриллин и LTBP-1 (латентный фактор роста бета-связывающий белок 1). В дополнение к вышеупомянутым трем дисульфидным типам HEGF- и CEGF, есть белки, несущие четырех дисульфидный EGF-подобный домен, такой как ламинин и интегрин. [ 4 ]

Два основных подтипа домена, подобных EGF, HEGF и CEGF, не просто различаются по своей структуре и конформации, но также имеют разные функции. Эта гипотеза подтверждается исследованием LTBP-1. LTBP-1 закрепляет фактор трансформирующего фактора роста β (TGF-β) в внеклеточный матрикс. HEGF-подобные домены играют роль в нацеливании на сборку LTBP-1/TGF-β на внеклеточный матрикс. После привязанности к внеклеточному матриксу TGF-β диссоциирует от субъединиц HEGF, чтобы обеспечить его последующую активацию. CEGF-подобные домены, по-видимому, играют неопределенную роль в этой активации, способствуя расщеплению LTBP-1 от TGF-β различными протеазами. [ 4 ]

В заключение, хотя различные EGF-подобные домены сгруппированы, подтипы могут быть четко разделены по последовательности, конформации и, что наиболее важно, их функцией.

Роль в иммунной системе и апоптоз

[ редактировать ]

Selectins , группа белков, которые участвуют в катете лейкоцитов к источнику воспаления, содержат EGF-подобный домен вместе с доменом лектина и короткими консенсусными повторами (SCRS). [ 8 ] [ 9 ] Функции EGF-подобного домена варьируются между различными типами SelectIn. Канзас и коллеги смогли показать, что EGF-подобный домен не требуется для максимальной клеточной адгезии в L-селектине (экспрессируется на лимфоцитах). Тем не менее, он участвует как в распознавании лигандов, так и в адгезии в P-селектине (экспрессируется на тромбоцитах), а также может участвовать в взаимодействиях белка белка. Было высказано предположение, что взаимодействие между лектиновыми доменами и углеводами-лигандами может зависеть от кальция. [ 8 ]

Незрелые дендритные клетки человека , по-видимому, требуют взаимодействия с EGF-подобными доменами селектов в процессе их созревания. Блокировка этого взаимодействия с моноклональными анти-EGF-подобными антителами домена предотвращает созревание дендритных клеток. НЕПРЕБОВНЫЕ КЛЕТЫ не могут активировать Т-клетки и продуцировать меньше интерлейкина 12, чем дендритные клетки дикого типа. [ 10 ]

Phan et al. может показать, что искусственная вставка сайта N-гликозилирования в EGF-подобные домены в P- и L-селектинах увеличивала аффинность селектов к их лигандам и привела к более медленному прокатрованию. [ 9 ] Следовательно, EGF-подобные домены, по-видимому, играют решающую роль в движениях лейкоцитов к воспалительным раздражителям.

EGF-подобный домен также является частью ламининов, важной группы внеклеточных белков. EGF-подобные домены обычно маскируются в неповрежденных мембранах, но становятся обнаженными, когда мембрана уничтожается, например, во время воспаления, тем самым стимулируя рост мембраны и восстанавливая поврежденные мембранные части. [ 11 ]

Более того, было показано, что повторения домена, подобного EGF, специфически распознают и связывают апоптотические клетки, вероятно, путем распознавания фосфатидилсерина , апоптотического клеточного маркера («Eat Me-Signal»). [ 12 ] Park et al. Кроме того, продемонстрировали, что домены способны конкурентно нарушать распознавание апоптотических клеток макрофагами.

В заключение, EGF-подобный домен, по-видимому, играет жизненно важную роль в иммунных реакциях, а также в устранении мертвых клеток в организме.

Связывание кальция

[ редактировать ]

Кальций-связывающие EGF-подобные домены (CBEGF-подобные домены) играют основополагающую роль в таких заболеваниях, как синдром Марфана [ 13 ] или X-хромосома, связанная с геморрагическим расстройством гемофилия B [ 14 ] и являются одними из самых распространенных внеклеточных доменов связывания кальция. [ 15 ] Важно отметить, что домены CBEGF-подобного придают специфические функции различным белкам в каскаде свертывания крови. Примеры включают факторы коагуляции VII , IX и X , белок C и его кофакторный белок S. [ 15 ]

Кальций-связывающие EGF-подобные домены обычно состоят из 45 аминокислот, расположенных как два антипараллельных бета-листа. [ 15 ] Несколько остатков цистеина в этой последовательности образуют дисульфидные мосты.

CBEGF-подобные домены не показывают значительных структурных отклонений от EGF-подобных доменов; Однако, как следует из названия, CBEGF-подобные домены связывают один ион кальция . Сродство связывания с кальцием варьируется широко и часто зависит от соседних доменов. [ 15 ] Консенсусным мотивом для связывания кальция является ASP-LEU/ILE-ASP-GLN-CYS. Координация кальция сильно коррелирует с необычной посттрансляционной модификацией CBEGF-подобных доменов: либо аспарагин, либо аспартат является бета-гидроксилированным, вызывающим эритро-бета-гидроксиаспарагин (гин) или эритро-бета-гидроксиаппиковая кислота (Hya), соответственно. HYA можно найти в модуле N-концевого CBEGF (см. Ниже) факторов IX, X и белка C. Модификация HYN, по-видимому, более распространена, чем HyA, и, как было показано, встречается в фибриллине-1, белке внеклеточного матрикса Полем [ 16 ] Обе модификации катализируются диоксигеназой ASP/ASN-бета-гидроксилазой, [ 17 ] и уникальны для доменов EGF у эукариот. [ 15 ]

Сообщалось о дальнейших посттрансляционных модификациях. Гликозилирование в виде O-связанных ди- или трисахаридов может происходить в сериновом остатках между первыми двумя цистеинами факторов свертывания крови VII и IX. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] Фактор VII демонстрирует O-связанную фукозу в Ser60. [ 20 ]

Многочисленные домены CBEGF часто соединяются одной или двумя аминокислотами с образованием более крупных, повторяющихся массивов, здесь называемых «модулями CBEGF». В каскаде закрытия крови факторы коагуляции VII, IX и X и белок C содержат тандем двух модулей CBEGF, тогда как белок S имеет четыре. Впечатляюще, в фибриллине-1 и фибриллине-2 были обнаружены модули 43 CBEGF. [ 21 ] Модульность этих белков добавляет сложность к белковому белковому, а также модульно-модуле взаимодействия. В факторах VII IX и X двум модулям CBEGF предшествует n-концевая гамма-карбоксиглютамическая кислота (GLA), содержащий модуль ( модуль GLA ). [ 15 ] Исследования in vitro на тандеме GLA -CBEGF, выделенном из фактора x, выявило k d -значение 0,1 мМ для связывания кальция [ 18 ] С свободными концентрациями в плазме кальция в плазме составляют приблизительно 1,2 мм. Удивительно, но в отсутствие модуля GLA модуль CBEGF демонстрирует k d -значение 2,2 мм для кальция. [ 17 ] Таким образом, присутствие модуля GLA увеличивает аффинность кальция в 20 раз. Точно так же активность модулей GLA и сериновой протеазы модифицирована модулями CBEGF. В отсутствие кальция модули GLA и CBEGF очень подвижные. Однако, поскольку модуль CBEGF ассоциируется с кальцием, движение модуля GLA значительно ограничено, потому что модуль CBEGF теперь принимает конформацию, которая блокирует соседний модуль GLA в фиксированной позиции. [ 22 ] [ 23 ] Следовательно, координация кальция вызывает конформационные изменения, которые, в свою очередь, могут модулировать ферментативную активность.

Нарушение координации кальция может привести к серьезным расстройствам. Дефектное связывание кальция с коагуляционным фактором IX способствует развитию гемофилии B. Люди с этим наследственным заболеванием, как правило, развиваются кровоизлияния, что потенциально приводит к опасным для жизни состояниям. Причиной гемофилии В является снижение активности или дефицит фактора коагуляции крови IX. Считается, что у этого расстройства кровотечений участвуют точечные мутации, приводящие к снижению аффинности фактора IX к кальцилу. [ 15 ] На молекулярной основе, по -видимому, гемофилия В может быть результатом нарушения способности эффективно локализовать модуль GLA, как это обычно происходит после координации кальция с помощью модуля CBEGF в полностью функциональном факторе IX. [ 15 ] Считается, что этот дефект нарушает биологическую функцию фактора IX. Подобная проблема возникает у пациентов с гемофилией В и несущей мутацию (GLU78LY) в факторе IX, который предотвращает взаимодействие двух модулей CBEGF друг с другом. [ 15 ] И наоборот, у здоровых людей Glu78 в первых контактах CBEGF-модуля ARG94 во втором модуле CBEGF и, таким образом, выравнивает оба модуля. [ 24 ] Таким образом, взаимодействие доменного домена (частично облегченное координацией кальция) имеют решающее значение для каталитической активности белков, участвующих в каскаде покрытия крови.

Белки, содержащие этот домен

[ редактировать ]

Ниже приведен список человеческих белков, содержащих EGF-подобный домен:

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Нагата К., Кохда Д., Хатанака Х. и др. (Август 1994). «Структура раствора эпидермального фактора роста, подобного домену, подобному Херегулину-Альфа, лиганд для p180erbb-4» . Embo j . 13 (15): 3517–23. doi : 10.1002/j.1460-2075.1994.tb06658.x . PMC   395255 . PMID   8062828 .
  2. ^ Даунинг А.К., Нотт В., Вернер Дж. М., Карди С.М., Кэмпбелл ИД, Хандфорд Пенсильвания (май 1996 г.). «Структура решений пары кальций-связывающих эпидермальных доменов, подобных факторам роста: последствия для синдрома Марфана и других генетических нарушений» . Клетка . 85 (4): 597–605. doi : 10.1016/s0092-8674 (00) 81259-3 . PMID   8653794 . S2CID   15410014 .
  3. ^ Борк П., Даунинг А.К., Киффер Б., Кэмпбелл ИД (май 1996). «Структура и распределение модулей во внеклеточных белках». Q. Rev. Biophys . 29 (2): 119–67. doi : 10.1017/s0033583500005783 . PMID   8870072 . S2CID   6104446 .
  4. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Wouters MA, Rigoutsos I, Chu CK, Feng LL, Sparrow DB, Dunwoodi SL (2005). «Эволюция различных доменов EGF с конкретными функциями» . Белковая наука . 14 (4): 1091–103. doi : 10.1110/ps.041207005 . PMC   2253431 . PMID   15772310 .
  5. ^ Jump up to: а беременный Берш Б., Эрнандес Дж.Ф., Марион Д., Арло Г.Дж. (1998). «Структура решения эпидермального фактора роста (EGF)-подобного модуля протеазы комплемента человека C1R, атипичного члена семейства EGF». Биохимия . 37 (5): 1204–14. doi : 10.1021/bi971851v . PMID   9477945 .
  6. ^ Circolo A, Garnier G, Volanakis JE (2003). «Новый ген, связанный с лечебным комплементом, кодирующий C1R-подобный сывороточный белок». Молекулярная иммунология . 39 (14): 899–906. doi : 10.1016/s0161-5890 (02) 00283-3 . PMID   12686506 .
  7. ^ Stenflo J, Ohlin AK, Owen WG, Schneider WJ (1988). «Бета-гидроксиаспарсиновая кислота или бета-гидроксиаспарагин в рецепторе липопротеинов с низкой плотностью бычьего липопротеина и в бычьем тромбомодулине» . Журнал биологической химии . 263 (1): 21–24. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 57350-1 . PMID   2826439 .
  8. ^ Jump up to: а беременный Канзас Г.С., Сондерс К.Б., Лей К. и др. (1994). «Роль эпидермального фактора роста, подобного домену P-селектина в распознавании лиганда и клеточной адгезии» . J Cell Biol . 124 (4): 609–18. doi : 10.1083/jcb.124.4.609 . PMC   2119911 . PMID   7508943 .
  9. ^ Jump up to: а беременный Фан Ут, Уолдрон Т.Т., Спрингер Т.А. (2006). «Реконструкция границы раздела лектин-EGF-подобного домена в P- и L-селектине увеличивает адгезивность и устойчивость к сдвигу при гидродинамической силе» . Nat Immunol . 7 (8): 883–9. doi : 10.1038/ni1366 . PMC   1764822 . PMID   16845394 .
  10. ^ Zhou T, Zhang Y, Sun G, et al. (2006). «Моноклональное антитело домена анти-P-селектина Lectin-EGF ингибирует созревание незрелых дендритных клеток человека». Exp Mol Pathol . 80 (2): 171–6. doi : 10.1016/j.yexmp.2005.10.004 . PMID   16413535 .
  11. ^ Löffler, G; Петридес, PE; Heinrich, PC (1997). Биохимия и патобиохимия (5 -е изд.). Берлин, Гейдельберг: Springer-Verlag. п. 747. ISBN  3-540-59006-4 .
  12. ^ Park Sy, Kim Sy, Jung My, et al. (2008). «Эпидермальный фактор роста, подобный доменному доменному повторению табилина-2, распознает фосфатидилсерин во время клиренса клеточного трупа» . Мол -клеточная биол . 28 (17): 5288–98. doi : 10.1128/mcb.01993-07 . PMC   2519725 . PMID   18573870 .
  13. ^ Хандфорд П.А., Даунинг А.К., Рао З., Хьюетт Д.Р., Сайкес Б.К., Килти С.М. (1991). «Свойства связывания кальция и молекулярная организация эпидермальных доменов, подобных факторам роста, у фибриллина-1 человека» . Дж. Биол. Химический 270 (12): 6751–6. doi : 10.1074/jbc.270.12.6751 . PMID   7896820 .
  14. ^ Хандфорд П.А., Мэйхью М., Барон М., Виншип П.Р., Кэмпбелл И.Д., Браунли Г.Г. (1991). «Ключевые остатки, участвующие в мотивах связывания кальция в EGF-подобных доменах». Природа . 351 (6322): 164–7. Bibcode : 1991natur.351..164H . doi : 10.1038/351164A0 . PMID   2030732 . S2CID   4338236 .
  15. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Stenflo J, Stenberg Y, Muranyi A (2000). «Кальций-связывающие EGF-подобные модули в коагуляционных протеиназах: функция иона кальция в модульных взаимодействиях». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - структура белка и молекулярная ферма . 1477 (1–2): 51–63. doi : 10.1016/s0167-4838 (99) 00262-9 . PMID   10708848 .
  16. ^ Glanville RW, Qian RQ, McClure DW, Maslen CL, et al. (1994). «Связывание кальция, гидроксилирование и гликозилирование эпидермальных факторов роста предшественника, подобных фактору роста, фибриллина-1, белка гена Марфана» . Дж. Биол. Химический 269 ​​(43): 26630–4. doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 47065-2 . PMID   7929395 .
  17. ^ Jump up to: а беременный Jia S, Vandusen WJ, Diehl Re, et al. (1992). «Клонирование кДНК и экспрессия бычьего аспартил (аспарагинил) бета-гидроксилазы» . Дж. Биол. Химический 267 (20): 14322–7. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 49715-9 . PMID   1378441 .
  18. ^ Jump up to: а беременный Valcarce C, Selander-Sunnerhagen M, Tämlitz AM, Drakenberg T, Björk I, Stenflo J (1996). «Аффинность кальция NH2-концевого эпидермального фактора роста, подобного фактору, фактора X» . Дж. Биол. Химический 268 (35): 26673–8. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 74365-8 . PMID   8253800 .
  19. ^ Nishimura H, Kawabata S, Kisiel W, et al. (1989). «Идентификация дисахаридного (XYL-GLC) и трисахаридного (XYL2-GLC) O-гликозидного, связанного с сериновым остатком в первом эпидермальном факторе роста, подобном домену человеческих факторов VII и IX и белка Z и бычьего белка Z» . Дж. Биол. Химический 264 (34): 20320–5. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 47065-8 . PMID   2511201 .
  20. ^ Jump up to: а беременный Bjoern S, Foster D, Thim L, et al. (1991). «Человеческая плазма и рекомбинантный фактор VII» . Дж. Биол. Химический 266 (17): 11051–7. Doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 99126-x . PMID   1904059 .
  21. ^ Piha-Gossack A, Sossin W, Reinhardt DT, et al. (2012). «Эволюция внеклеточных фибриллинов и их функциональных доменов» . Plos один . 7 (3): 33560. Bibcode : 2012ploso ... 733560p . doi : 10.1371/journal.pone.0033560 . PMC   3306419 . PMID   22438950 .
  22. ^ Sunnerhagen M, Forsen S, Hoffren A, Drakenberg T, Teleman O, Stenflo J (1995). «Структура Ca (2+)-свободный домен GLA проливает свет на мембрановое связывание белков коагуляции крови». Природа структурная и молекулярная биология . 2 (6): 504–9. doi : 10.1038/nsb0695-504 . PMID   7664114 . S2CID   8570806 .
  23. ^ Sunnerhagen M, Olah GA, Stenflo J, Forsen S, Drakenberg T, Trewhella J (1996). «Относительная ориентация доменов GLA и EGF в коагуляционном факторе x изменяется при связывании Ca2+ с первым доменом EGF. Объединенное исследование рентгеновского рассеяния NMR-Small Angle» ». Биохимия . 35 (36): 11547–59. doi : 10.1021/bi960633j . PMID   8794734 .
  24. ^ Кристоф О.Д., одолженность П.Дж., Колкман Дж.А., Браунли Г.Г., Мертенс К. (1988). «Остатки коагуляции крови IX Glu78 и Arg94 обеспечивают связь между обоими эпидермальными доменами, подобными факторам роста, которая имеет решающее значение при взаимодействии с легкой цепью фактора VIII» . Дж. Биол. Химический 273 (1): 222–27. doi : 10.1074/jbc.273.1.222 . PMID   9417068 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 844b37fe29a0ef21c15d11504b41a5ab__1725542520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/84/ab/844b37fe29a0ef21c15d11504b41a5ab.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
EGF-like domain - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)