stringtranslate.com

Убиквитин-связывающий домен

Структура ЯМР домена UBA , одного из наиболее распространенных типов убиквитин-связывающих доменов, из белка убиквилин-1 (вверху, голубой), связанного с убиквитином (внизу, оранжевый). Изолейцин 44, центр гидрофобного участка на поверхности убиквитина, который взаимодействует с рядом убиквитин-связывающих доменов, выделен синим цветом. Взято из PDB : 2JY6 ​. [1]

Убиквитин-связывающие домены (UBD) — это белковые домены , которые распознают и связываются нековалентно с убиквитином посредством белок-белковых взаимодействий . По состоянию на 2019 год в протеоме человека было идентифицировано 29 типов UBD . [2] [3] Большинство UBD связываются с убиквитином слабо, с аффинностью связывания в диапазоне от низкого до среднего мкМ . [4] [5] Белки, содержащие UBD, известны как убиквитин-связывающие белки или иногда как «убиквитиновые рецепторы». [2] [4]

Структура

Большинство UBD имеют небольшой размер (часто менее 50 аминокислот ) и принимают множество различных белковых складок из нескольких классов складок , включая полностью альфа , полностью бета и альфа/бета. Многие UBD можно грубо разделить на четыре широкие категории: альфа-спиральные структуры (в некоторых случаях размером с одну спираль, как в мотиве взаимодействия с убиквитином ); цинковые пальцы ; домены гомологии плекстрина (PH); и домены, похожие на домены в ферментах, конъюгирующих с убиквитином (также известных как E2) . Другие UBD, не соответствующие этим категориям, могут быть доменами SH3 , доменами PFU и другими структурами. [5] [6] Небольшие спиральные структуры являются наиболее распространенными, и примерами являются убиквитин-ассоциированные домены (UBA), домены CUE, мотив, взаимодействующий с убиквитином (UIM), мотив, взаимодействующий с убиквитином (MIU), и домен белка VHS . [5]

Механизм переплета

Многие UBD семейства UBA связываются с убиквитином через гидрофобный участок, сосредоточенный на определенном остатке изолейцина («участок Ile44»), [7] хотя наблюдалось связывание с другими поверхностными участками, например, «участком Ile36». [8] UBD с цинковыми пальцами имеют более широкий спектр режимов связывания, включая взаимодействия с полярными остатками. [5] Поскольку многие UBD имеют общую или перекрывающуюся поверхность взаимодействия с убиквитином, их взаимодействия часто являются взаимоисключающими; из-за стерических столкновений более одного UBD не могут физически взаимодействовать с одним и тем же гидрофобным участком, сосредоточенным на Ile44, на одной молекуле убиквитина. [5]

Большинство описанных на сегодняшний день UBD связываются с моноубиквитином и, таким образом, не показывают предпочтения в отношении связей для по-разному связанных цепей убиквитина . Однако существует несколько известных, специфичных для связей UBD, которые могут специфически различать восемь различных связей убиквитина. Это важно, поскольку считается, что различные типы связей сигнализируют о различных молекулярных процессах, а специфичное для связей распознавание этих цепей обеспечивает соответствующий клеточный ответ. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ Чжан, Даонин; Рааси, Шахри; Фушман, Дэвид (март 2008 г.). «Сродство имеет значение: неселективное взаимодействие домена UBA убиквилина-1 с мономерными цепями убиквитина и полиубиквитина». Журнал молекулярной биологии . 377 (1): 162–180. doi :10.1016/j.jmb.2007.12.029. PMC  2323583. PMID  18241885 .
  2. ^ ab Radley, Eh; Long, J; Gough, Kc; Layfield, R (20 декабря 2019 г.). «Темная материя» процессов, опосредованных убиквитином: возможности и проблемы в идентификации доменов связывания убиквитина». Труды биохимического общества . 47 (6): 1949–1962. doi : 10.1042/BST20190869. PMID  31829417. S2CID  209328935.
  3. ^ Чжоу, Цзяци; Сюй, Ян; Линь, Шаофэн; Го, Япин; Дэн, Ванкунь; Чжан, Ин; Го, Аньюань; Сюэ, Ю (4 января 2018 г.). «iUUCD 2.0: обновление с богатыми аннотациями для убиквитина и убиквитиноподобных конъюгаций». Исследования нуклеиновых кислот . 46 (Д1): Д447–Д453. дои : 10.1093/нар/gkx1041 . ПМЦ 5753239 . ПМИД  29106644. 
  4. ^ ab Santonico, Елена (7 апреля 2020 г.). «Старые и новые концепции распознавания убиквитина и NEDD8». Биомолекулы . 10 (4): 566. doi : 10.3390/biom10040566 . PMC 7226360. PMID  32272761 . 
  5. ^ abcde Dikic I, Wakatsuki S, Walters KJ (2009). «Убиквитин-связывающие домены — от структур к функциям». Nat Rev Mol Cell Biol . 10 (10): 659–671. doi :10.1038/nrm2767. PMC 7359374. PMID  19773779 . 
  6. ^ Husnjak, Koraljka; Dikic, Ivan (7 июля 2012 г.). «Убиквитин-связывающие белки: декодеры убиквитин-опосредованных клеточных функций». Annual Review of Biochemistry . 81 (1): 291–322. doi :10.1146/annurev-biochem-051810-094654. PMID  22482907.
  7. ^ Ohno A, et al. (2005). «Структура домена UBA Dsk2p в комплексе с убиквитином: молекулярные детерминанты распознавания убиквитина». Структура . 13 (4): 521–532. doi : 10.1016/j.str.2005.01.011 . PMID  15837191.
  8. ^ Reyes-Turcu FE и др. (2006). «Связывающий домен убиквитина ZnF UBP распознает C-концевой диглициновый мотив незакрепленного убиквитина». Cell . 124 (6): 1197–1208. doi : 10.1016/j.cell.2006.02.038 . PMID  16564012. S2CID  1312137.