Jump to content

Нечеткий комплекс

ЯМР- структура ингибитора циклинзависимой киназы Sic1 с убиквитинлигазой Cdc4 (серый). Из девяти сайтов фосфорилирования Sic 1 (сферы) показаны контакты с T45 и S76 (оранжевый и синий).
Нечеткая линкерная область (показана пунктирной линией) Ultrabithorax транскрипционного фактора (оранжевый) соединяет домашний домен с Extradenticle домашним доменом (синий) (код PDB 1bi). Альтернативный сплайсинг модулирует длину нечеткой области и, следовательно, ее аффинность связывания с ДНК (серый цвет) . Другие регуляторные нечеткие области Ultrabithorax также показаны пунктирными линиями.

Нечеткие комплексы — это белковые комплексы , в которых существует структурная неопределенность или множественность , необходимые для биологической функции . [1] [2] Изменение, усечение или удаление конформационно неоднозначных участков влияет на активность соответствующего комплекса . [3] [4] [5] Нечеткие комплексы обычно образуются из внутренне неупорядоченных белков . [6] [7] Структурная множественность обычно лежит в основе функциональной множественности белковых комплексов. [8] [9] [10] следуя нечеткой логике . Различные способы связывания нуклеосомы также рассматриваются как частный случай нечеткости. [11] [12]

Историческая справка

[ редактировать ]

На протяжении почти 50 лет молекулярная биология основывалась на двух догмах: (i) приравнивании биологической функции белка к уникальной трехмерной структуре и (ii) предположении исключительной специфичности белковых комплексов . Специфичность/селективность обеспечивается однозначным набором взаимодействий, образующихся между белком и его лигандом (другим белком , ДНК , РНК или малой молекулой ). Однако многие белковые комплексы содержат функционально важные/критические области, которые остаются очень динамичными в комплексе или принимают разные конформации . [13] Это явление определяется нечеткостью. Наиболее подходящим примером является ингибитор циклин-зависимой киназы Sic1 , который связывается с субъединицей SCF Cdc4 образом зависимым от фосфорилирования . [14] никаких регулярных вторичных структур не образуется При фосфорилировании , и различные сайты фосфорилирования в комплексе меняются местами. [15]

Классификация нечетких комплексов

[ редактировать ]

Структурная неоднозначность белковых комплексов охватывает широкий спектр. [1] В полиморфном комплексе белок принимает две или более разные конформации при связывании с одним и тем же партнером, и эти конформации можно разрешить. [16] Зажим, [17] фланговый [18] [19] и случайные комплексы [20] [21] являются динамическими, где неоднозначные конформации меняются друг с другом и не могут быть разрешены. Взаимодействия в нечетких комплексах обычно опосредуются короткими мотивами . [22] Фланкирующие области толерантны к изменениям последовательности до тех пор, пока сохраняется аминокислотный состав, например, в случае линкерных гистонов . С-концевых доменов [23] и гистона H4. N-концевые домены [24]

Регуляторные пути через нечеткие области

[ редактировать ]

Нечеткие области модулируют конформационное равновесие [25] или гибкость [3] [26] интерфейса привязки посредством временных взаимодействий . [27] Динамические регионы также могут конкурировать с сайтами связывания. [28] или привязать их к цели. [29] Модификации нечетких областей за счет дальнейших взаимодействий, [8] [30] или посттрансляционные модификации [31] [32] влияние на связывания аффинность или специфичность . Альтернативный сплайсинг может модулировать длину нечетких областей, что приводит к контекстно-зависимому связыванию (например, тканеспецифичности ) комплекса. [33] [34] [35] EGF / MAPK , TGF-β и WNT/Wingless Сигнальные пути используют тканеспецифичные нечеткие области.

  1. ^ Jump up to: а б Томпа, Питер; Фуксрайтер, Моника (2008). «Нечеткие комплексы: полиморфизм и структурные нарушения в белок-белковых взаимодействиях». Тенденции биохимических наук . 33 (1): 2–8. дои : 10.1016/j.tibs.2007.10.003 . ПМИД   18054235 .
  2. ^ Фуксрайтер, М. и Томпа, П. (2011) Нечеткость: структурное нарушение в белковых комплексах Остин, Нью-Йорк. [ нужна страница ]
  3. ^ Jump up to: а б Пуфал, Массачусетс; Ли, Грегори М; Нельсон, Мэри Л; Кан, Хён Со; Веливис, Альгирдас; Кей, Льюис Э; Макинтош, Лоуренс П.; Грейвс, Барбара Дж (2005). «Вариабельный контроль связывания ДНК Ets-1 с помощью нескольких фосфатов в неструктурированной области» . Наука . 309 (5731): 142–5. Бибкод : 2005Sci...309..142P . дои : 10.1126/science.1111915 . ПМИД   15994560 .
  4. ^ Бхаттачарья, Р.П.; Ремени, Аттила; Хорошо, Мэтью С; Башор, Калеб Дж; Фалик, Арнольд М; Лим, Венделл А. (2006). «Каркас Ste5 аллостерически модулирует сигнальный выход пути спаривания дрожжей» . Наука . 311 (5762): 822–6. Бибкод : 2006Sci...311..822B . дои : 10.1126/science.1120941 . ПМИД   16424299 . S2CID   13882487 .
  5. ^ Лю, Ин; Мэтьюз, Кэтлин С; Бондос, Сара Э (2009). «Внутренние регуляторные взаимодействия определяют специфичность связывания ДНК с помощью фактора транскрипции Hox» . Журнал молекулярной биологии . 390 (4): 760–74. дои : 10.1016/j.jmb.2009.05.059 . ПМЦ   2739810 . ПМИД   19481089 .
  6. ^ Ромеро, П; Обрадович, З; Киссинджер, CR; Виллафранка, Дж. Э; Гарнер, Э; Гийо, С; Дункер, АК (1998). «Тысячи белков, вероятно, имеют длинные неупорядоченные участки» . Тихоокеанский симпозиум по биокомпьютингу : 437–48. ПМИД   9697202 .
  7. ^ Райт, Питер Э; Дайсон, Х. Джейн (1999). «По сути неструктурированные белки: переоценка парадигмы структуры и функции белка». Журнал молекулярной биологии . 293 (2): 321–31. дои : 10.1006/jmbi.1999.3110 . ПМИД   10550212 .
  8. ^ Jump up to: а б Галеа, Чарльз А; Нурс, Аманда; Ван, Юэфэн; Сиваколунду, Сивашанкар Г; Хеллер, Уильям Т; Кривацки, Ричард В. (2008). «Роль внутренней гибкости в передаче сигнала, опосредованной регулятором клеточного цикла p27Kip1» . Журнал молекулярной биологии . 376 (3): 827–38. дои : 10.1016/j.jmb.2007.12.016 . ПМК   2350195 . ПМИД   18177895 .
  9. ^ Фуксрайтер, Моника; Томпа, Питер; Саймон, Иштван; Уверский Владимир Н; Хансен, Джеффри С; Астуриас, Франциско Дж (2008). «Податливые машины принимают форму эукариотической регуляции транскрипции» . Химическая биология природы . 4 (12): 728–37. дои : 10.1038/nchembio.127 . ПМЦ   2921704 . ПМИД   19008886 .
  10. ^ Ван, Юэфэн; Фишер, Джон С; Мэтью, Роуз; Оу, Ли; Отиено, Стив; Субаренда, Джек; Сяо, Лимин; Чен, Цзяньхан; Руссель, Мартин Ф; Кривацкий, Ричард В. (2011). «Внутреннее расстройство опосредует разнообразные регуляторные функции ингибитора Cdk p21» . Химическая биология природы . 7 (4): 214–21. дои : 10.1038/nchembio.536 . ПМЦ   3124363 . ПМИД   21358637 .
  11. ^ Белч, Яаков; Ян, Цзинъи; Лю, Ян; Малкарам, Шридхар А; Лю, Ронг; Ритховен, Жан-Жак М; Ладунга, Иштван (2010). «Слабо расположенные нуклеосомы повышают транскрипционную способность хроматина» . ПЛОС ОДИН . 5 (9): e12984. Бибкод : 2010PLoSO...512984B . дои : 10.1371/journal.pone.0012984 . ПМЦ   2945322 . ПМИД   20886052 .
  12. ^ Цуй, К; Дюбюи, С; Геббиа, М; Морс, Р.Х; Баркай, Н; Тирош, я; Нислоу, К. (2011). «Эволюция занятости нуклеосом: сохранение глобальных свойств и расхождение геноспецифичных закономерностей» . Молекулярная и клеточная биология . 31 (21): 4348–55. дои : 10.1128/MCB.05276-11 . ПМК   3209338 . ПМИД   21896781 .
  13. ^ Фуксрайтер, Моника (2012). «Нечеткость: связь регуляции с динамикой белков». Молекулярные биосистемы . 8 (1): 168–77. дои : 10.1039/c1mb05234a . ПМИД   21927770 .
  14. ^ Нэш, Пирс; Тан, Сяоцзин; Орлицкий, Стивен; Чен, Цинхуа; Гертлер, Фрэнк Б; Менденхолл, Майкл Д.; Сичери, Фрэнк; Поусон, Тони; Тайерс, Майк (2001). «Мультисайтовое фосфорилирование ингибитора CDK устанавливает порог начала репликации ДНК». Природа . 414 (6863): 514–21. Бибкод : 2001Natur.414..514N . дои : 10.1038/35107009 . ПМИД   11734846 . S2CID   16924667 .
  15. ^ Миттаг, Т; Орлицкий, С; Чой, В.-Ю; Тан, X; Лин, Х; Сичери, Ф; Кей, Л. Э; Тайерс, М; Форман-Кей, Джей Ди (2008). «Динамическое равновесное взаимодействие поливалентного лиганда с односайтовым рецептором» . Труды Национальной академии наук . 105 (46): 17772–7. Бибкод : 2008PNAS..10517772M . дои : 10.1073/pnas.0809222105 . JSTOR   25465359 . ПМК   2582940 . ПМИД   19008353 .
  16. ^ Дидри, Доминик; Кантрелл, Франсуа Ксавье; Хассон, Клотильда; Роблин, Пьер; Мурти, Анна М. Эсвара; Перес, Хавьер; Ле Кленш, Кристоф; Герцог, Мод; Гитте, Эрик; Карлье, Мари-Франс; Ван Хейеноорт, Карин; Рено, Луи (2012). «Как один остаток в отдельных доменах β-тимозина/WH2 контролирует их функции при сборке актина» . Журнал ЭМБО . 31 (4): 1000–13. дои : 10.1038/emboj.2011.461 . ПМК   3280557 . ПМИД   22193718 .
  17. ^ Фонтес, Маркос Р.М.; Эх, Трэзель; Кобе, Бостьян (2000). «Структурные основы распознавания однодольных и двудольных последовательностей ядерной локализации импортином-α млекопитающих». Журнал молекулярной биологии . 297 (5): 1183–94. дои : 10.1006/jmbi.2000.3642 . ПМИД   10764582 .
  18. ^ Зор, Цафрир; Майр, Бернхард М; Дайсон, Х. Джейн; Монтмини, Марк Р.; Райт, Питер Э. (2002). «Роль фосфорилирования и склонности к спирали в связывании домена KIX CREB-связывающего белка конститутивными (c-Myb) и индуцируемыми (CREB) активаторами» . Журнал биологической химии . 277 (44): 42241–8. дои : 10.1074/jbc.M207361200 . ПМИД   12196545 .
  19. ^ Селенко, Филипп; Грегорович, Горан; Спрангерс, Ремко; Стир, Гюнтер; Рани, Закария; Кремер, Анджела; Саттлер, Майкл (2003). «Структурная основа молекулярного распознавания человеческих факторов сплайсинга U2AF65 и SF1/mBBP» . Молекулярная клетка . 11 (4): 965–76. дои : 10.1016/S1097-2765(03)00115-1 . ПМИД   12718882 .
  20. ^ Пометун, Максим С; Чекменев Эдуард Юрьевич; Виттеборт, Ричард Дж (2004). «Количественное наблюдение нарушений позвоночника в нативном эластине» . Журнал биологической химии . 279 (9): 7982–7. дои : 10.1074/jbc.M310948200 . ПМИД   14625282 .
  21. ^ Сигалов, Александр; Айвазян, Дикран; Стерн, Лоуренс (2004). «Гомоолигомеризация цитоплазматического домена цепи ζ-рецептора Т-клеток и других белков, содержащих мотив активации иммунорецептора на основе тирозина». Биохимия . 43 (7): 2049–61. дои : 10.1021/bi035900h . ПМИД   14967045 .
  22. ^ Дэйви, Норман Э; Траве, Жиль; Гибсон, Тоби Дж (2011). «Как вирусы нарушают регуляцию клеток». Тенденции биохимических наук . 36 (3): 159–69. дои : 10.1016/j.tibs.2010.10.002 . ПМИД   21146412 .
  23. ^ Лу, Сюй; Хамкало, Барбара; Парсегян, Миссаг Х; Хансен, Джеффри С. (2009). «Функции конденсации хроматина С-концевого домена линкерного гистона опосредованы специфическим аминокислотным составом и внутренним расстройством белка» . Биохимия . 48 (1): 164–72. дои : 10.1021/bi801636y . ПМК   2644900 . ПМИД   19072710 .
  24. ^ МакБрайант, Стивен Дж; Клоноски, Джошуа; Соренсен, Трой С; Норског, Сара С; Уильямс, Сер; Реш, Майкл Дж; Тумбс, Джеймс А.; Хобди, Сара Э; Хансен, Джеффри С. (2009). «Детерминанты функции N-концевого домена гистона H4 во время олигомеризации нуклеосомного массива» . Журнал биологической химии . 284 (25): 16716–22. дои : 10.1074/jbc.M109.011288 . ПМК   2719306 . ПМИД   19395382 .
  25. ^ Науд, Жан-Франсуа; Макдафф, Франсуа-Оливье; Сове, Симон; Монтань, Мартин; Уэбб, Брэдли А; Смит, Стивен П; Шабо, Бенуа; Лавин, Пьер (2005). «Структурная и термодинамическая характеристика полного продукта гена p21 Макса». Биохимия . 44 (38): 12746–58. дои : 10.1021/bi0500729 . ПМИД   16171389 .
  26. ^ Ли, Грегори М; Пуфал, Майлз А; Микер, Чарльз А; Кан, Хён Со; Грейвс, Барбара Дж; Макинтош, Лоуренс П. (2008). «Сродство Ets-1 к ДНК модулируется фосфорилированием посредством временных взаимодействий неструктурированной области» . Журнал молекулярной биологии . 382 (4): 1014–30. дои : 10.1016/j.jmb.2008.07.064 . ПМЦ   4808631 . ПМИД   18692067 .
  27. ^ Фуксрайтер, Моника; Саймон, Иштван; Бондос, Сара (2011). «Динамическое распознавание белка и ДНК: за пределами видимого». Тенденции биохимических наук . 36 (8): 415–23. дои : 10.1016/j.tibs.2011.04.006 . ПМИД   21620710 .
  28. ^ Уотсон, Мэтью; Стотт, Кэтрин; Томас, Жан О (2007). «Картирование внутримолекулярных взаимодействий между доменами в HMGB1 с использованием подхода усечения хвоста». Журнал молекулярной биологии . 374 (5): 1286–97. дои : 10.1016/j.jmb.2007.09.075 . ПМИД   17988686 .
  29. ^ Олсон, Кэти Э; Нараянасвами, Пранеш; Визе, Памела Д; Лоури, Дэвид Ф; Уолд, Марк С; Додрилл, Гэри В. (2005). «Вторичная структура и динамика внутренне неструктурированного линкерного домена». Журнал биомолекулярной структуры и динамики . 23 (2): 113–24. дои : 10.1080/07391102.2005.10507052 . ПМИД   16060685 . S2CID   37429006 .
  30. ^ Ахмед, Мамду AM; Бамм, Владимир В; Ши, Личи; Штайнер-Мошони, Марта; Доусон, Джон Ф; Браун, Леонид; Харауз, Джордж; Ладижанский, Владимир (2009). «Индуцированная вторичная структура и полиморфизм в внутренне неупорядоченном структурном линкере ЦНС: твердотельный ЯМР и ИК-Фурье-спектроскопия основного белка миелина, связанного с актином» . Биофизический журнал . 96 (1): 180–91. Бибкод : 2009BpJ....96..180A . дои : 10.1016/j.bpj.2008.10.003 . ПМК   2710047 . ПМИД   19134474 .
  31. ^ Йонкер, Хендрик Р.А.; Вексельбергер, Райнер В; Пинксе, Мартин; Каптейн, Роберт; Фолкерс, Герт Э. (2006). «Постепенное фосфорилирование регулирует функцию коактиватора PC4». Журнал ФЭБС . 273 (7): 1430–44. дои : 10.1111/j.1742-4658.2006.05165.x . HDL : 1874/19762 . ПМИД   16689930 . S2CID   38856641 .
  32. ^ Цунака, Ясуо; Тога, Джунко; Ямагучи, Хирото; Тейт, Син-Ичи; Хиросе, Сусуму; Морикава, Косуке (2009). «Фосфорилированная внутренне неупорядоченная область FACT маскирует элементы, связывающие нуклеосомную ДНК» . Журнал биологической химии . 284 (36): 24610–21. дои : 10.1074/jbc.M109.001958 . ПМК   2782050 . ПМИД   19605348 .
  33. ^ Танака, Томоаки; Кавасима, Хиденори; Да, Эдвард Т.Х.; Камитани, Тецу (2003). «Регулирование системы конъюгации NEDD8 с помощью варианта сплайсинга, NUB1L» . Журнал биологической химии . 278 (35): 32905–13. дои : 10.1074/jbc.M212057200 . ПМИД   12816948 .
  34. ^ Лю, Ин; Мэтьюз, Кэтлин С; Бондос, Сара Э (2008). «Множественные внутренне неупорядоченные последовательности изменяют связывание ДНК с помощью гомеодомена Ultrabithorax дрозофилы белка Hox » . Журнал биологической химии . 283 (30): 20874–87. дои : 10.1074/jbc.M800375200 . ПМЦ   2475714 . ПМИД   18508761 .
  35. ^ Брайер, К.Дж.; Линч, В.Дж.; Вагнер, GP (2011). «Эволюция производного белок-белкового взаимодействия между HoxA11 и Foxo1a у млекопитающих, вызванная изменениями внутримолекулярной регуляции» . Труды Национальной академии наук . 108 (32): E414–20. Бибкод : 2011PNAS..108E.414B . дои : 10.1073/pnas.1100990108 . ПМК   3156161 . ПМИД   21788518 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d4ba8a14c3543eeb7a853799ca85c614__1699450080
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d4/14/d4ba8a14c3543eeb7a853799ca85c614.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Fuzzy complex - 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.)