Самостабильная область цепи белка, которая сворачивается независимо от остальной части.
В молекулярной биологии домен белка — это область полипептидной цепи белка , которая является самостабилизирующейся и сворачивается независимо от остальных. Каждый домен образует компактную сложенную трехмерную структуру . Многие белки состоят из нескольких доменов, и домен может появляться во множестве различных белков. Молекулярная эволюция использует домены в качестве строительных блоков, и они могут быть рекомбинированы в различных расположениях для создания белков с различными функциями. В целом, домены различаются по длине от примерно 50 аминокислот до 250 аминокислот. [1] Самые короткие домены, такие как цинковые пальцы , стабилизируются ионами металлов или дисульфидными мостиками . Домены часто образуют функциональные единицы, такие как связывающий кальций домен EF руки кальмодулина . Поскольку они независимо стабильны, домены могут быть «обменены» с помощью генной инженерии между одним белком и другим для создания химерных белков .
Фон
Концепция домена была впервые предложена в 1973 году Ветлауфером после рентгеновских кристаллографических исследований лизоцима курицы [2] и папаина [3]
и ограниченных исследований протеолиза иммуноглобулинов . [4] [5] Ветлауфер определил домены как стабильные единицы белковой структуры , которые могут складываться автономно. В прошлом домены описывались как единицы:
компактная структура [6]
функция и эволюция [7]
складывание. [8]
Каждое определение является допустимым и часто будет перекрываться, то есть компактный структурный домен, который находится среди разнообразных белков, вероятно, будет складываться независимо в своей структурной среде. Природа часто объединяет несколько доменов для формирования многодоменных и многофункциональных белков с огромным количеством возможностей. [9] В многодоменном белке каждый домен может выполнять свою собственную функцию независимо или согласованно со своими соседями. Домены могут либо служить модулями для построения больших сборок, таких как вирусные частицы или мышечные волокна, либо могут предоставлять определенные каталитические или связывающие сайты, как это встречается в ферментах или регуляторных белках.
Пример: пируваткиназа
Подходящим примером является пируваткиназа (см. первый рисунок), гликолитический фермент, который играет важную роль в регуляции потока от фруктозо-1,6-бифосфата к пирувату. Он содержит домен связывания всех β-нуклеотидов (синий), домен связывания α/β-субстрата (серый) и домен α/β-регуляторный (оливково-зеленый), [10] соединенные несколькими полипептидными линкерами. [11] Каждый домен в этом белке встречается в различных наборах семейств белков . [12]
Центральный домен связывания субстрата α/β-ствола является одним из наиболее распространенных ферментных складок. Он наблюдается во многих различных семействах ферментов, катализирующих совершенно не связанные реакции. [13] α/β-ствол обычно называют стволом TIM , названным в честь триозофосфатизомеразы, которая была первой такой структурой, которая была решена. [14] В настоящее время он классифицируется на 26 гомологичных семейств в базе данных доменов CATH. [15] Ствол TIM образован из последовательности мотивов β-α-β, закрытых водородными связями первой и последней цепи, образуя восьмицепочечный ствол. Существуют споры об эволюционном происхождении этого домена. Одно исследование предположило, что один предковый фермент мог разделиться на несколько семейств, [16] в то время как другое предполагает, что стабильная структура ствола TIM развилась в ходе конвергентной эволюции. [17]
TIM-ствол в пируваткиназе является «прерывистым», что означает, что для формирования домена требуется более одного сегмента полипептида. Вероятно, это является результатом вставки одного домена в другой в ходе эволюции белка. Из известных структур было показано, что около четверти структурных доменов являются прерывистыми. [18] [19] Вставленный регуляторный домен β-ствола является «непрерывным», состоящим из одного участка полипептида. [ необходима цитата ]
Единицы структуры белка
Первичная структура (цепочка аминокислот) белка в конечном итоге кодирует его уникально сложенную трехмерную (3D) конформацию. [20] Наиболее важным фактором, регулирующим сворачивание белка в трехмерную структуру, является распределение полярных и неполярных боковых цепей. [21] Сворачивание происходит за счет захоронения гидрофобных боковых цепей во внутренней части молекулы, чтобы избежать контакта с водной средой. Обычно белки имеют ядро из гидрофобных остатков , окруженное оболочкой из гидрофильных остатков. Поскольку сами пептидные связи являются полярными, они нейтрализуются водородными связями друг с другом, когда находятся в гидрофобной среде. Это приводит к образованию областей полипептида, которые образуют регулярные трехмерные структурные узоры, называемые вторичной структурой . Существует два основных типа вторичной структуры: α-спирали и β-слои . [ требуется ссылка ]
Было обнаружено, что некоторые простые комбинации элементов вторичной структуры часто встречаются в структуре белка и называются супервторичной структурой или мотивами . Например, мотив β-шпильки состоит из двух соседних антипараллельных β-нитей, соединенных небольшой петлей. Он присутствует в большинстве антипараллельных β-структур как в виде изолированной ленты, так и в составе более сложных β-слоев. Другой распространенной супервторичной структурой является мотив β-α-β, который часто используется для соединения двух параллельных β-нитей. Центральная α-спираль соединяет C-концы первой нити с N-концами второй нити, упаковывая свои боковые цепи против β-слоя и, таким образом, защищая гидрофобные остатки β-нитей от поверхности. [ необходима цитата ]
Ковалентная ассоциация двух доменов представляет собой функциональное и структурное преимущество, поскольку наблюдается увеличение стабильности по сравнению с теми же структурами, не связанными ковалентно. [22] Другими преимуществами являются защита промежуточных продуктов внутри междоменных ферментативных щелей, которые в противном случае могут быть нестабильными в водной среде, и фиксированное стехиометрическое соотношение ферментативной активности, необходимое для последовательного набора реакций. [23]
Несколько мотивов упаковываются вместе, образуя компактные, локальные, полунезависимые единицы, называемые доменами. [6]
Общая трехмерная структура полипептидной цепи называется третичной структурой белка . Домены являются основными единицами третичной структуры, каждый домен содержит индивидуальное гидрофобное ядро, построенное из вторичных структурных единиц, соединенных петлевыми областями. Упаковка полипептида обычно намного плотнее внутри, чем снаружи домена, что создает твердоподобное ядро и жидкоподобную поверхность. [24] Остатки ядра часто сохраняются в семействе белков , тогда как остатки в петлях менее консервативны, если только они не участвуют в функции белка. Третичную структуру белка можно разделить на четыре основных класса на основе вторичного структурного содержания домена. [25]
Все α-домены имеют ядро домена, построенное исключительно из α-спиралей. В этом классе доминируют небольшие складки, многие из которых образуют простой пучок со спиралями, идущими вверх и вниз.
Все β-домены имеют ядро, состоящее из антипараллельных β-листов, обычно двух листов, упакованных друг против друга. Различные закономерности могут быть выявлены в расположении нитей, часто приводя к выявлению повторяющихся мотивов, например, мотива греческого ключа. [26]
Домены α+β представляют собой смесь мотивов all-α и all-β. Классификация белков в этот класс затруднена из-за перекрытий с другими тремя классами и поэтому не используется в базе данных доменов CATH . [15]
Домены α/β состоят из комбинации мотивов β-α-β, которые преимущественно образуют параллельный β-слой, окруженный амфипатическими α-спиралями. Вторичные структуры расположены слоями или бочками.
Ограничения по размеру
Домены имеют ограничения по размеру. [27] Размер отдельных структурных доменов варьируется от 36 остатков в E-селектине до 692 остатков в липоксигеназе-1, [18] но большинство, 90%, имеют менее 200 остатков [28] со средним значением около 100 остатков. [29] Очень короткие домены, менее 40 остатков, часто стабилизируются ионами металлов или дисульфидными связями. Более крупные домены, более 300 остатков, вероятно, состоят из нескольких гидрофобных ядер. [30]
Четвертичная структура
Многие белки имеют четвертичную структуру , которая состоит из нескольких полипептидных цепей, которые ассоциируются в олигомерную молекулу. Каждая полипептидная цепь в таком белке называется субъединицей. Гемоглобин, например, состоит из двух α и двух β субъединиц. Каждая из четырех цепей имеет полностью α-глобиновую складку с гемовым карманом. [ необходима цитата ]
Обмен доменами
Обмен доменами — это механизм формирования олигомерных сборок. [31] При обмене доменами вторичный или третичный элемент мономерного белка заменяется тем же элементом другого белка. Обмен доменами может варьироваться от элементов вторичной структуры до целых структурных доменов. Он также представляет собой модель эволюции для функциональной адаптации путем олигомеризации, например, олигомерные ферменты, активный сайт которых находится на интерфейсах субъединиц. [32]
Домены как эволюционные модули
Природа — мастер на все руки, а не изобретатель , [33] новые последовательности адаптируются из уже существующих последовательностей, а не изобретаются. Домены — это общий материал, используемый природой для создания новых последовательностей; их можно рассматривать как генетически мобильные единицы, называемые «модулями». Часто концы C и N доменов расположены близко друг к другу в пространстве, что позволяет им легко «вставляться» в родительские структуры в процессе эволюции. Многие семейства доменов встречаются во всех трех формах жизни: археях , бактериях и эукариотах . [34] Белковые модули — это подмножество белковых доменов, которые встречаются в ряде различных белков с особенно универсальной структурой. Примеры можно найти среди внеклеточных белков, связанных со свертыванием, фибринолизом, комплементом, внеклеточным матриксом, молекулами адгезии клеточной поверхности и рецепторами цитокинов. [35] Четырьмя конкретными примерами широко распространенных белковых модулей являются следующие домены: SH2 , иммуноглобулин , фибронектин типа 3 и крингл . [36]
Молекулярная эволюция приводит к появлению семейств родственных белков со схожей последовательностью и структурой. Однако сходство последовательностей может быть крайне низким между белками, имеющими одинаковую структуру. Структуры белков могут быть похожими, поскольку белки разошлись от общего предка. С другой стороны, некоторые складки могут быть более предпочтительными, чем другие, поскольку они представляют собой стабильные расположения вторичных структур, и некоторые белки могут сходиться к этим складкам в ходе эволюции. В настоящее время в Банке данных белков (PDB) хранится около 110 000 экспериментально определенных трехмерных структур белков. [37] Однако этот набор содержит много идентичных или очень похожих структур. Все белки следует классифицировать по структурным семействам, чтобы понять их эволюционные связи. Структурные сравнения лучше всего достигаются на уровне доменов. По этой причине было разработано много алгоритмов для автоматического назначения доменов в белках с известной трехмерной структурой (см. § Определение домена из структурных координат). [ необходима цитата ]
База данных доменов CATH классифицирует домены примерно на 800 семейств складок; десять из этих складок являются высоконаселенными и называются «суперскладками». Суперскладки определяются как складки, для которых существует по крайней мере три структуры без значительного сходства последовательностей. [38] Наиболее населенной является α/β-бочкообразная суперскладка, как описано ранее.
Многодоменные белки
Большинство белков, две трети в одноклеточных организмах и более 80% в метазоа, являются многодоменными белками. [39] Однако другие исследования пришли к выводу, что 40% прокариотических белков состоят из нескольких доменов, в то время как эукариоты имеют приблизительно 65% многодоменных белков. [40]
Многие домены в эукариотических многодоменных белках можно обнаружить как независимые белки у прокариот, [41] что предполагает, что домены в многодоменных белках когда-то существовали как независимые белки. Например, у позвоночных есть полиферментный полипептид, содержащий домены GAR-синтетазы , AIR-синтетазы и GAR-трансформилазы (GARs-AIRs-GARt; GAR: глицинамид рибонуклеотид синтетаза/трансфераза; AIR: аминоимидазол рибонуклеотид синтетаза). У насекомых полипептид выглядит как GARs-(AIRs)2-GARt, у дрожжей GARs-AIRs кодируется отдельно от GARt, а у бактерий каждый домен кодируется отдельно. [42]
(прокручиваемое изображение) Аттрактин-подобный белок 1 (ATRNL1) — это многодоменный белок, обнаруженный у животных, включая людей. [43] [44] Каждая единица представляет собой один домен, например, домены EGF или Kelch .
Источник
Многодоменные белки, вероятно, возникли из-за селективного давления в ходе эволюции , чтобы создать новые функции. Различные белки расходятся с общими предками посредством различных комбинаций и ассоциаций доменов. Модульные единицы часто перемещаются внутри и между биологическими системами посредством механизмов генетической перетасовки:
транспозиция мобильных элементов, включая горизонтальные переносы (между видами); [45]
грубые перестройки, такие как инверсии, транслокации, делеции и дупликации;
Простейшая многодоменная организация, наблюдаемая в белках, — это организация одного домена, повторяющегося в тандеме. [46] Домены могут взаимодействовать друг с другом ( взаимодействие домен-домены ) или оставаться изолированными, как бусины на нитке. Гигантский мышечный белок титин из 30 000 остатков содержит около 120 доменов типа фибронектина III и Ig. [47] В сериновых протеазах событие дупликации гена привело к образованию фермента с двумя доменами β-цилиндра. [48] Повторы разошлись настолько широко, что между ними нет очевидного сходства последовательностей. Активный центр расположен в щели между двумя доменами β-цилиндра, в которую функционально важные остатки вносятся из каждого домена. Было показано, что генетически модифицированные мутанты сериновой протеазы химотрипсина обладают некоторой протеиназной активностью, хотя остатки их активного центра были отменены, и поэтому было высказано предположение, что событие дупликации усилило активность фермента. [48]
Модули часто демонстрируют различные отношения связей, как показано на примере транспортеров кинезинов и ABC . Моторный домен кинезина может находиться на любом конце полипептидной цепи, которая включает в себя спирально-спиральный регион и домен груза. [49] Транспортеры ABC построены с использованием до четырех доменов, состоящих из двух не связанных модулей, АТФ-связывающей кассеты и интегрального мембранного модуля, расположенных в различных комбинациях.
Домены не только рекомбинируют, но есть много примеров того, как домен был вставлен в другой. Последовательность или структурное сходство с другими доменами показывают, что гомологи вставленных и родительских доменов могут существовать независимо. Примером являются «пальцы», вставленные в домен «ладонь» в полимеразах семейства Pol I. [50] Поскольку домен может быть вставлен в другой, в многодоменном белке всегда должен быть по крайней мере один непрерывный домен. Это основное различие между определениями структурных доменов и эволюционных/функциональных доменов. Эволюционный домен будет ограничен одной или двумя связями между доменами, тогда как структурные домены могут иметь неограниченное количество связей в рамках заданного критерия существования общего ядра. Несколько структурных доменов могут быть отнесены к эволюционному домену. [ необходима цитата ]
Супердомен состоит из двух или более консервативных доменов номинально независимого происхождения, но впоследствии наследуемых как единая структурная/функциональная единица. [51] Этот объединенный супердомен может встречаться в различных белках, которые не связаны только дупликацией генов. Примером супердомена является пара доменов тирозинфосфатазы и C2 в PTEN , тензине , ауксилине и мембранном белке TPTE2. Этот супердомен встречается в белках животных, растений и грибов. Ключевой особенностью супердомена PTP-C2 является сохранение аминокислотных остатков в интерфейсе домена.
Домены — это автономные складывающиеся единицы
Складной
Сворачивание белка - нерешенная проблема : Начиная с основополагающей работы Анфинсена в начале 1960-х годов [20] , цель полностью понять механизм, посредством которого полипептид быстро сворачивается в свою стабильную нативную конформацию, остается неуловимой. Многие экспериментальные исследования сворачивания внесли большой вклад в наше понимание, но принципы, управляющие сворачиванием белка, по-прежнему основаны на принципах, открытых в самых первых исследованиях сворачивания. Анфинсен показал, что нативное состояние белка термодинамически стабильно, конформация находится на глобальном минимуме его свободной энергии. [ необходима цитата ]
Сворачивание — это направленный поиск конформационного пространства, позволяющий белку сворачиваться в биологически допустимом временном масштабе. Парадокс Левинталя гласит, что если бы белок усредненного размера перебрал все возможные конформации, прежде чем нашел бы ту, которая имеет самую низкую энергию, весь процесс занял бы миллиарды лет. [52] Обычно белки сворачиваются в течение 0,1–1000 секунд. Следовательно, процесс сворачивания белка должен быть направлен каким-то образом через определенный путь сворачивания. Силы, направляющие этот поиск, вероятно, представляют собой комбинацию локальных и глобальных влияний, эффекты которых ощущаются на различных этапах реакции. [53]
Достижения в экспериментальных и теоретических исследованиях показали, что сворачивание можно рассматривать с точки зрения энергетических ландшафтов, [54] [55] , где кинетика сворачивания рассматривается как прогрессивная организация ансамбля частично сложенных структур, через которые проходит белок на своем пути к сложенной структуре. Это было описано в терминах воронки сворачивания , в которой развернутый белок имеет большое количество доступных конформационных состояний, а для сложенного белка доступно меньше состояний. Воронка подразумевает, что для сворачивания белка происходит уменьшение энергии и потеря энтропии с увеличением образования третичной структуры. Локальная шероховатость воронки отражает кинетические ловушки, соответствующие накоплению неправильно сложенных промежуточных продуктов. Сворачивающаяся цепь прогрессирует в сторону более низких внутрицепочечных свободных энергий за счет увеличения ее компактности. Конформационные возможности цепи в конечном итоге все больше сужаются к одной нативной структуре.
Преимущество доменов в сворачивании белка
Организация крупных белков структурными доменами представляет собой преимущество для сворачивания белка, поскольку каждый домен может сворачиваться индивидуально, ускоряя процесс сворачивания и уменьшая потенциально большую комбинацию взаимодействий остатков. Кроме того, учитывая наблюдаемое случайное распределение гидрофобных остатков в белках, [56] формирование домена представляется оптимальным решением для крупного белка, чтобы спрятать свои гидрофобные остатки, сохраняя при этом гидрофильные остатки на поверхности. [57] [58]
Однако роль междоменных взаимодействий в сворачивании белка и в энергетике стабилизации нативной структуры, вероятно, различается для каждого белка. В лизоциме Т4 влияние одного домена на другой настолько сильно, что вся молекула устойчива к протеолитическому расщеплению. В этом случае сворачивание является последовательным процессом, где C-концевой домен должен сворачиваться независимо на раннем этапе, а другой домен требует присутствия свернутого C-концевого домена для сворачивания и стабилизации. [59]
Было обнаружено, что сворачивание изолированного домена может происходить с той же скоростью или иногда быстрее, чем у интегрированного домена, [60] предполагая, что неблагоприятные взаимодействия с остальной частью белка могут происходить во время сворачивания. Несколько аргументов предполагают, что самым медленным шагом в сворачивании больших белков является спаривание сложенных доменов. [30] Это происходит либо потому, что домены свернуты не совсем правильно, либо потому, что небольшие корректировки, необходимые для их взаимодействия, энергетически неблагоприятны, [61] например, удаление воды из интерфейса домена.
Домены и гибкость белков
Динамика доменов белков играет ключевую роль во множестве процессов молекулярного распознавания и сигнализации. Домены белков, соединенные внутренне неупорядоченными гибкими линкерными доменами, вызывают аллостерию на больших расстояниях посредством динамики доменов белков . Результирующие динамические режимы в целом не могут быть предсказаны из статических структур как всего белка, так и отдельных доменов. Однако их можно вывести, сравнивая различные структуры белка (как в Базе данных молекулярных движений ). Их также можно предположить, выбрав обширные траектории молекулярной динамики [62] и анализ главных компонентов [63] , или их можно непосредственно наблюдать с помощью спектров [64] [65],
измеренных с помощью спектроскопии нейтронного спинового эха .
Определение домена из структурных координат
Важность доменов как структурных строительных блоков и элементов эволюции привела к появлению множества автоматизированных методов их идентификации и классификации в белках с известной структурой. Автоматические процедуры для надежного назначения доменов имеют важное значение для создания баз данных доменов, особенно по мере увеличения числа известных структур белков. Хотя границы домена можно определить путем визуального осмотра, создание автоматизированного метода не является простым. Проблемы возникают при столкновении с доменами, которые являются прерывистыми или сильно ассоциированными. [66] Тот факт, что не существует стандартного определения того, что такое домен на самом деле, означает, что назначения доменов сильно различаются, причем каждый исследователь использует уникальный набор критериев. [67]
Структурный домен представляет собой компактную, глобулярную субструктуру с большим количеством взаимодействий внутри нее, чем с остальной частью белка. [68]
Таким образом, структурный домен можно определить по двум визуальным характеристикам: его компактности и степени изоляции. [69] Меры локальной компактности в белках использовались во многих ранних методах назначения доменов [70] [71] [72] [73] и в нескольких более поздних методах. [28] [74] [75] [76] [77]
Методы
Один из первых алгоритмов [70] использовал карту расстояний Cα-Cα вместе с иерархической процедурой кластеризации , которая рассматривала белки как несколько небольших сегментов, длиной 10 остатков. Начальные сегменты были кластеризованы один за другим на основе межсегментных расстояний; сегменты с самыми короткими расстояниями были кластеризованы и впоследствии рассматривались как отдельные сегменты. Пошаговая кластеризация в конечном итоге включала полный белок. Go [73] также использовал тот факт, что междоменные расстояния обычно больше внутридоменных; все возможные расстояния Cα-Cα были представлены в виде диагональных графиков, на которых были различные шаблоны для спиралей, расширенных цепей и комбинаций вторичных структур. [ необходима цитата ]
Метод Соудхамини и Бланделла кластеризует вторичные структуры в белке на основе их расстояний Cα-Cα и идентифицирует домены из шаблона в их дендрограммах . [66] Поскольку процедура не рассматривает белок как непрерывную цепочку аминокислот, нет проблем с обработкой прерывистых доменов. Определенные узлы в этих дендрограммах идентифицируются как третичные структурные кластеры белка, они включают как супервторичные структуры, так и домены. Алгоритм DOMAK используется для создания базы данных доменов 3Dee. [75] Он вычисляет «разделенное значение» из числа каждого типа контакта, когда белок произвольно делится на две части. Это раздельное значение велико, когда две части структуры различны. [ необходима цитата ]
Метод Водака и Джанина [78] был основан на расчетных площадях интерфейса между двумя сегментами цепи, многократно расщепленными в различных положениях остатков. Площади интерфейса были рассчитаны путем сравнения площадей поверхности расщепленных сегментов с площадью поверхности нативной структуры. Потенциальные границы доменов могут быть идентифицированы в месте, где площадь интерфейса была минимальной. Другие методы использовали меры доступности растворителя для расчета компактности. [28] [79] [80]
Алгоритм PUU [19] включает гармоническую модель, используемую для аппроксимации междоменной динамики. Основная физическая концепция заключается в том, что внутри каждого домена будет происходить много жестких взаимодействий, а между доменами будут происходить слабые взаимодействия. Этот алгоритм используется для определения доменов в базе данных доменов FSSP . [74]
Суинделлс (1995) разработал метод DETECTIVE для идентификации доменов в белковых структурах, основанный на идее, что домены имеют гидрофобную внутреннюю часть. Было обнаружено, что недостатки возникают, когда гидрофобные ядра из разных доменов продолжаются через область интерфейса.
RigidFinder — это новый метод идентификации жестких белковых блоков (доменов и петель) из двух различных конформаций. Жесткие блоки определяются как блоки, в которых все расстояния между остатками сохраняются в разных конформациях.
Метод RIBFIND, разработанный Пандуранганом и Топфом, идентифицирует жесткие тела в белковых структурах, выполняя пространственную кластеризацию вторичных структурных элементов в белках. [81] Жесткие тела RIBFIND использовались для гибкого размещения белковых структур в картах плотности криоэлектронной микроскопии . [82]
Общий метод идентификации динамических доменов , то есть областей белка, которые ведут себя приблизительно как жесткие единицы в ходе структурных флуктуаций, был введен Потестио и др. [62] и, среди других приложений, также использовался для сравнения согласованности основанных на динамике подразделений доменов со стандартными структурными подразделениями. Метод, называемый PiSQRD, доступен публично в форме веб-сервера. [83] Последний позволяет пользователям оптимально подразделять одноцепочечные или мультимерные белки на квазижесткие домены [62] [83] на основе коллективных режимов флуктуации системы. По умолчанию последние рассчитываются с помощью эластичной сетевой модели; [84]
в качестве альтернативы предварительно рассчитанные существенные динамические пространства могут быть загружены пользователем.
Домен базовой лейциновой молнии ( домен bZIP ): обнаружен во многих ДНК-связывающих эукариотических белках. Одна часть домена содержит область, которая опосредует свойства связывания ДНК, специфичные для последовательности, и лейциновую молнию, которая необходима для димеризации двух ДНК-связывающих областей. ДНК-связывающая область включает ряд основных аминокислот, таких как аргинин и лизин .
Кадгериновые повторы: Кадгерины функционируют как Ca 2+ -зависимые белки межклеточной адгезии . Кадгериновые домены — это внеклеточные области, которые опосредуют гомофильное связывание между клетками на поверхности соседних клеток.
Домен эффектора смерти (DED): обеспечивает связывание белка с белком посредством гомотипических взаимодействий (DED-DED). Протеазы каспазы запускают апоптоз через протеолитические каскады. Прокаспаза-8 и прокаспаза-9 связываются со специфическими молекулами-адаптерами через домены DED, что приводит к аутоактивации каспаз.
Домен фолдона : небольшой белковый домен фибритина в бактериофаге Т4 , который может вызывать тримеризацию белков.
Иммуноглобулин-подобные домены: обнаружены в белках суперсемейства иммуноглобулинов (IgSF). [85] Они содержат около 70-110 аминокислот и классифицируются по разным категориям (IgV, IgC1, IgC2 и IgI) в зависимости от их размера и функции. Они обладают характерной складкой, в которой два бета-слоя образуют «сэндвич», стабилизированный взаимодействиями между консервативными цистеинами и другими заряженными аминокислотами . Они важны для белок-белковых взаимодействий в процессах клеточной адгезии , активации клеток и молекулярного распознавания. Эти домены обычно встречаются в молекулах, играющих роль в иммунной системе .
Домен связывания фосфотирозина (PTB): Домены PTB обычно связываются с фосфорилированными остатками тирозина. Они часто встречаются в белках передачи сигнала. Специфичность связывания домена PTB определяется остатками на аминоконцевой стороне фосфотирозина. Примеры: домены PTB как SHC , так и IRS-1 связываются с последовательностью NPXpY . Белки, содержащие PTB, такие как SHC и IRS-1, важны для инсулиновых реакций клеток человека.
Домен гомологии плекстрина (PH): Домены PH связывают фосфоинозитиды с высокой аффинностью. Наблюдалась специфичность для PtdIns(3)P , PtdIns(4)P, PtdIns(3,4)P2 , PtdIns(4,5)P2 и PtdIns(3,4,5)P3 . Учитывая тот факт, что фосфоинозитиды секвестрируются в различных клеточных мембранах (из-за их длинного липофильного хвоста), домены PH обычно вызывают привлечение рассматриваемого белка к мембране, где белок может выполнять определенную функцию в клеточной сигнализации, реорганизации цитоскелета или мембранном трафике.
Домен гомологии 2 Src (SH2): Домены SH2 часто встречаются в белках передачи сигнала. Домены SH2 обеспечивают связывание с фосфорилированным тирозином (pTyr). Назван в честь домена связывания фосфотирозина вирусного онкогена src , который сам по себе является тирозинкиназой . См. также : домен SH3 .
Большая часть доменов имеет неизвестную функцию. Домен неизвестной функции (DUF) — это домен белка, который не имеет охарактеризованной функции. Эти семейства были собраны вместе в базе данных Pfam с использованием префикса DUF, за которым следует номер, например, DUF2992 и DUF1220. В настоящее время в базе данных Pfam имеется более 3000 семейств DUF, что составляет более 20% известных семейств. [86] Удивительно, но количество DUF в Pfam увеличилось с 20% (в 2010 году) до 22% (в 2019 году), в основном из-за увеличения числа новых последовательностей генома . Выпуск Pfam 32.0 (2019) содержал 3961 DUF. [87]
Джордж, Р.А. (2002) Диссертация «Прогнозирование структурных доменов в белках», Университетский колледж Лондона (предоставлено автором).
^ Xu D, Nussinov R (1 февраля 1998 г.). «Благоприятный размер домена в белках». Folding & Design . 3 (1): 11–7. doi : 10.1016/S1359-0278(98)00004-2 . PMID 9502316.
^ Филлипс Д.К. (ноябрь 1966 г.). «Трехмерная структура молекулы фермента». Scientific American . 215 (5): 78–90. Bibcode : 1966SciAm.215e..78P. doi : 10.1038/scientificamerican1166-78. PMID 5978599. S2CID 39959172.
^ Дрент Дж., Янсониус Дж. Н., Кукук Р., Свен Х. М., Уолтерс Б. Г. (июнь 1968 г.). «Структура папаина». Природа . 218 (5145): 929–32. Бибкод : 1968Natur.218..929D. дои : 10.1038/218929a0. PMID 5681232. S2CID 4169127.
^ Porter RR (май 1973). «Структурные исследования иммуноглобулинов». Science . 180 (4087): 713–6. Bibcode :1973Sci...180..713P. doi :10.1126/science.180.4087.713. PMID 4122075.
^ ab Richardson JS (1981). "Анатомия и таксономия структуры белка". Advances in Protein Chemistry . 34 : 167–339. doi :10.1016/S0065-3233(08)60520-3. ISBN9780120342341. PMID 7020376. Архивировано из оригинала 10 февраля 2019 г. . Получено 3 января 2009 г. .
^ Bork P (июль 1991). "Перетасованные домены во внеклеточных белках". FEBS Letters . 286 (1–2): 47–54. Bibcode : 1991FEBSL.286...47B. doi : 10.1016/0014-5793(91)80937-X . PMID 1864378. S2CID 22126481.
^ Wetlaufer DB (март 1973). «Зарождение, быстрое сворачивание и глобулярные внутрицепочечные области в белках». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 70 (3): 697–701. Bibcode :1973PNAS...70..697W. doi : 10.1073/pnas.70.3.697 . PMC 433338 . PMID 4351801.
^ Chothia C (июнь 1992). «Белки. Тысяча семейств для молекулярного биолога». Nature . 357 (6379): 543–4. Bibcode :1992Natur.357..543C. doi : 10.1038/357543a0 . PMID 1608464. S2CID 4355476.
^ Бакст Р., Вернимонт А., Аллали-Хассани А., Мок М. В., Хиллс Т., Хуэй Р., Писарро Дж. К. (сентябрь 2010 г.). «Кристаллическая структура пируваткиназы 1 Toxoplasma gondii». PLOS ONE . 5 (9): e12736. Bibcode : 2010PLoSO...512736B. doi : 10.1371/journal.pone.0012736 . PMC 2939071. PMID 20856875 .
^ Джордж РА, Херинга Дж (ноябрь 2002 г.). «Анализ линкеров доменов белков: их классификация и роль в сворачивании белков». Protein Engineering . 15 (11): 871–9. doi : 10.1093/protein/15.11.871 . PMID 12538906.
^ «Домены белков, назначение доменов, идентификация и классификация по базам данных CATH и SCOP». proteinstructures.com . Получено 14 октября 2018 г. .
^ Hegyi H, Gerstein M (апрель 1999). «Взаимосвязь между структурой и функцией белка: комплексное исследование с применением к геному дрожжей». Журнал молекулярной биологии . 288 (1): 147–64. CiteSeerX 10.1.1.217.9806 . doi :10.1006/jmbi.1999.2661. PMID 10329133.
^ Баннер Д. В., Блумер А. С., Пецко Г. А., Филлипс Д. К., Погсон КИ, Уилсон IA и др. (июнь 1975 г.). «Структура триозофосфатизомеразы куриных мышц, определенная кристаллографически при разрешении 2,5 ангстрема с использованием данных аминокислотной последовательности». Nature . 255 (5510): 609–14. Bibcode :1975Natur.255..609B. doi :10.1038/255609a0. PMID 1134550. S2CID 4195346.
^ ab Orengo CA, Michie AD, Jones S, Jones DT, Swindells MB, Thornton JM (август 1997 г.). "CATH — иерархическая классификация структур доменов белков". Structure . 5 (8): 1093–108. doi : 10.1016/S0969-2126(97)00260-8 . PMID 9309224.
^ Copley RR, Bork P (ноябрь 2000 г.). «Гомология среди (бетаальфа)(8) стволов: последствия для эволюции метаболических путей». Журнал молекулярной биологии . 303 (4): 627–41. doi : 10.1006/jmbi.2000.4152 . PMID 11054297.
^ Lesk AM, Brändén CI, Chothia C (1989). «Структурные принципы альфа/бета-бочек белков: упаковка внутренней части листа». Proteins . 5 (2): 139–48. doi :10.1002/prot.340050208. PMID 2664768. S2CID 15340449.
^ ab Jones S, Stewart M, Michie A, Swindells MB, Orengo C, Thornton JM (февраль 1998 г.). «Назначение домена для структур белка с использованием консенсусного подхода: характеристика и анализ». Protein Science . 7 (2): 233–42. doi :10.1002/pro.5560070202. PMC 2143930 . PMID 9521098.
^ ab Holm L, Sander C (июль 1994). "Парсер для единиц сворачивания белков". Белки . 19 (3): 256–68. doi :10.1002/prot.340190309. PMID 7937738. S2CID 525264.
^ ab Anfinsen CB, Haber E, Sela M, White FH (сентябрь 1961 г.). «Кинетика образования нативной рибонуклеазы при окислении восстановленной полипептидной цепи». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 47 (9): 1309–14. Bibcode : 1961PNAS...47.1309A. doi : 10.1073 /pnas.47.9.1309 . PMC 223141. PMID 13683522.
^ Cordes MH, Davidson AR, Sauer RT (февраль 1996). «Пространство последовательностей, фолдинг и дизайн белков». Current Opinion in Structural Biology . 6 (1): 3–10. doi :10.1016/S0959-440X(96)80088-1. PMID 8696970.
^ Гелис С., Йон Дж. М. (июль 1979 г.). «[Конформационная связь между структурными единицами. Решающий этап в формировании функциональной структуры]». Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Série D. 289 (2): 197–9. ПМИД 117925.
^ Ostermeier M, Benkovic SJ (2000). "Эволюция функции белка путем замены домена". Evolutionary Protein Design . Advances in Protein Chemistry. Vol. 55. pp. 29–77. doi :10.1016/s0065-3233(01)55002-0. ISBN9780120342556. PMID 11050932. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
^ Zhou Y, Vitkup D, Karplus M (январь 1999). «Нативные белки — это твердые тела, расплавленные на поверхности: применение критерия Линдемана для твердого и жидкого состояния». Журнал молекулярной биологии . 285 (4): 1371–5. doi :10.1006/jmbi.1998.2374. PMID 9917381. S2CID 8702994.
^ Levitt M, Chothia C (июнь 1976). «Структурные паттерны в глобулярных белках». Nature . 261 (5561): 552–8. Bibcode :1976Natur.261..552L. doi :10.1038/261552a0. PMID 934293. S2CID 4154884.
^ Hutchinson EG, Thornton JM (апрель 1993 г.). «Греческий ключевой мотив: извлечение, классификация и анализ». Protein Engineering . 6 (3): 233–45. doi :10.1093/protein/6.3.233. PMID 8506258.
^ Savageau MA (март 1986 г.). «Белки Escherichia coli имеют размеры, кратные 14 кДа: концепции доменов и эволюционные последствия». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (5): 1198–202. Bibcode : 1986PNAS...83.1198S. doi : 10.1073/pnas.83.5.1198 . PMC 323042. PMID 3513170.
^ abc Islam SA, Luo J, Sternberg MJ (июнь 1995). «Идентификация и анализ доменов в белках». Protein Engineering . 8 (6): 513–25. doi :10.1093/protein/8.6.513. PMID 8532675.
^ Wheelan SJ, Marchler-Bauer A, Bryant SH (июль 2000 г.). «Распределения размеров доменов могут предсказывать границы доменов». Биоинформатика . 16 (7): 613–8. doi : 10.1093/bioinformatics/16.7.613 . PMID 11038331.
^ ab Garel, J. (1992). «Сворачивание больших белков: многодоменные и многосубъединичные белки». В Creighton, T. (ред.). Сворачивание белков (первое издание). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. стр. 405–454. ISBN978-0-7167-7027-5.
^ Bennett MJ, Schlunegger MP, Eisenberg D (декабрь 1995 г.). «3D-обмен доменами: механизм сборки олигомеров». Protein Science . 4 (12): 2455–68. doi :10.1002/pro.5560041202. PMC 2143041 . PMID 8580836.
^ Heringa J, Taylor WR (июнь 1997). «Трехмерное дублирование доменов, обмен и кража». Current Opinion in Structural Biology . 7 (3): 416–21. doi :10.1016/S0959-440X(97)80060-7. PMID 9204285.
↑ Jacob F (июнь 1977 г.). «Эволюция и подгонка». Science . 196 (4295): 1161–6. Bibcode :1977Sci...196.1161J. doi :10.1126/science.860134. PMID 860134. S2CID 29756896.
^ Ren S, Yang G, He Y, Wang Y, Li Y, Chen Z (октябрь 2008 г.). «Консервативная модель коротких линейных мотивов сильно коррелирует с функцией взаимодействующих белковых доменов». BMC Genomics . 9 : 452. doi : 10.1186/1471-2164-9-452 . PMC 2576256 . PMID 18828911.
^ Кэмпбелл ID, Даунинг AK (май 1994). «Построение структуры и функции белка из модульных единиц». Тенденции в биотехнологии . 12 (5): 168–72. doi :10.1016/0167-7799(94)90078-7. PMID 7764899.
^ Брюс, Альбертс (18 ноября 2014 г.). Молекулярная биология клетки (шестое изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. ISBN9780815344322. OCLC 887605755.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ wwPDB.org. "wwPDB: Всемирный банк данных по белкам". www.pdb.org . Архивировано из оригинала 7 апреля 2015 г. Получено 25 июля 2007 г.
^ Orengo CA, Jones DT, Thornton JM (декабрь 1994 г.). «Суперсемейства белков и суперскладки доменов». Nature . 372 (6507): 631–4. Bibcode :1994Natur.372..631O. doi :10.1038/372631a0. PMID 7990952. S2CID 4330359.
^ Apic G, Gough J, Teichmann SA (июль 2001 г.). «Комбинации доменов в архейных, эубактериальных и эукариотических протеомах». Журнал молекулярной биологии . 310 (2): 311–25. doi :10.1006/jmbi.2001.4776. PMID 11428892. S2CID 11894663.
^ Ekman D, Björklund AK, Frey-Skött J, Elofsson A (апрель 2005 г.). «Многодоменные белки в трех царствах жизни: сироты и другие нераспределенные регионы». Журнал молекулярной биологии . 348 (1): 231–43. doi :10.1016/j.jmb.2005.02.007. PMID 15808866.
^ Davidson JN, Chen KC, Jamison RS, Musmanno LA, Kern CB (март 1993 г.). «Эволюционная история первых трех ферментов в биосинтезе пиримидина». BioEssays . 15 (3): 157–64. doi :10.1002/bies.950150303. PMID 8098212. S2CID 24897614.
^ Henikoff S, Greene EA, Pietrokovski S, Bork P, Attwood TK, Hood L (октябрь 1997 г.). «Семейства генов: таксономия паралогов и химер белков». Science . 278 (5338): 609–14. Bibcode :1997Sci...278..609H. CiteSeerX 10.1.1.562.2262 . doi :10.1126/science.278.5338.609. PMID 9381171.
^ Уокер В.П., Арадья С., Ху КЛ., Шен С., Чжан В., Азарани А. и др. (декабрь 2007 г.). «Генетический анализ гомологов аттрактина». Бытие . 45 (12): 744–56. дои :10.1002/dvg.20351. PMID 18064672. S2CID 20878849.
^ "SMART: Главная страница". smart.embl.de . Получено 1 января 2017 г. .
^ Борк П., Дулиттл Р.Ф. (октябрь 1992 г.). «Предлагаемое приобретение домена животного белка бактериями». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (19): 8990–4. Bibcode : 1992PNAS...89.8990B. doi : 10.1073/pnas.89.19.8990 . PMC 50050. PMID 1409594 .
^ Heringa J (июнь 1998). «Обнаружение внутренних повторов: насколько они распространены?». Current Opinion in Structural Biology . 8 (3): 338–45. doi :10.1016/S0959-440X(98)80068-7. PMID 9666330.
^ Politou AS, Gautel M, Improta S, Vangelista L, Pastore A (февраль 1996 г.). «Эластичная область I-полосы тайтина собирается «модульным» образом слабо взаимодействующими доменами Ig-подобного типа». Журнал молекулярной биологии . 255 (4): 604–16. doi :10.1006/jmbi.1996.0050. PMID 8568900.
^ ab McLachlan AD (февраль 1979). «Дупликации генов в структурной эволюции химотрипсина». Журнал молекулярной биологии . 128 (1): 49–79. doi :10.1016/0022-2836(79)90308-5. PMID 430571.
^ Moore JD, Endow SA (март 1996). «Кинезиновые белки: тип двигателей для подвижности на основе микротрубочек». BioEssays . 18 (3): 207–19. doi :10.1002/bies.950180308. PMID 8867735. S2CID 46012215.
^ Russell RB (декабрь 1994 г.). «Вставка домена». Protein Engineering . 7 (12): 1407–10. doi :10.1093/protein/7.12.1407. PMID 7716150.
^ Haynie DT, Xue B (май 2015 г.). «Супердомены в иерархии структуры белка: случай PTP-C2». Protein Science . 24 (5): 874–82. doi :10.1002/pro.2664. PMC 4420535 . PMID 25694109.
^ Levinthal C (1968). «Существуют ли пути сворачивания белков?» (PDF) . J Chim Phys . 65 : 44–45. Bibcode :1968JCP....65...44L. doi :10.1051/jcp/1968650044. Архивировано из оригинала (PDF) 2 сентября 2009 г.
^ Дилл КА (июнь 1999). «Принципы полимеров и сворачивание белков». Protein Science . 8 (6): 1166–80. doi :10.1110/ps.8.6.1166. PMC 2144345 . PMID 10386867.
^ Leopold PE, Montal M, Onuchic JN (сентябрь 1992 г.). «Воронки сворачивания белков: кинетический подход к взаимосвязи последовательности и структуры». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (18): 8721–5. Bibcode : 1992PNAS...89.8721L. doi : 10.1073 /pnas.89.18.8721 . PMC 49992. PMID 1528885.
^ Дилл КА, Чан ХС (январь 1997). «От Левинталя к путям к воронкам». Nature Structural Biology . 4 (1): 10–9. doi :10.1038/nsb0197-10. PMID 8989315. S2CID 11557990.
^ White SH, Jacobs RE (апрель 1990 г.). «Статистическое распределение гидрофобных остатков по длине белковых цепей. Последствия для сворачивания белков и эволюции». Biophysical Journal . 57 (4): 911–21. Bibcode :1990BpJ....57..911W. doi :10.1016/S0006-3495(90)82611-4. PMC 1280792 . PMID 2188687.
^ Джордж РА, Херинга Дж (февраль 2002 г.). «SnapDRAGON: метод определения структурных доменов белков из данных о последовательностях». Журнал молекулярной биологии . 316 (3): 839–51. CiteSeerX 10.1.1.329.2921 . doi :10.1006/jmbi.2001.5387. PMID 11866536.
^ Джордж РА, Лин К, Херинга Дж (июль 2005 г.). "Scooby-домен: предсказание глобулярных доменов в последовательности белка". Nucleic Acids Research . 33 (выпуск веб-сервера): W160-3. doi :10.1093/nar/gki381. PMC 1160142. PMID 15980446 .
^ Desmadril M, Yon JM (июль 1981). «Существование промежуточных продуктов в рефолдинге лизоцима Т4 при pH 7,4». Biochemical and Biophysical Research Communications . 101 (2): 563–9. doi :10.1016/0006-291X(81)91296-1. PMID 7306096.
^ Teale JM, Benjamin DC (июль 1977 г.). «Антитело как иммунологический зонд для изучения рефолдинга бычьего сывороточного альбумина. Рефолдинг в пределах каждого домена». Журнал биологической химии . 252 (13): 4521–6. doi : 10.1016/S0021-9258(17)40192-X . PMID 873903.
^ Крейтон, TE (1983). Белки: структуры и молекулярные свойства . Freeman, Нью-Йорк. Второе издание.
^ abc Potestio R, Pontiggia F, Micheletti C (июнь 2009). «Крупнозернистое описание внутренней динамики белков: оптимальная стратегия разложения белков на жесткие субъединицы». Biophysical Journal . 96 (12): 4993–5002. Bibcode :2009BpJ....96.4993P. doi :10.1016/j.bpj.2009.03.051. PMC 2712024 . PMID 19527659.
^ Baron R, Vellore NA (июль 2012 г.). «LSD1/CoREST — это аллостерический наноразмерный зажим, регулируемый молекулярным распознаванием H3-гистонового хвоста». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (31): 12509–14. Bibcode : 2012PNAS..10912509B. doi : 10.1073/pnas.1207892109 . PMC 3411975. PMID 22802671 .
^ Фараго Б, Ли Дж, Корнилеску Дж, Каллауэй DJ, Бу З (ноябрь 2010 г.). «Активация наноразмерного движения аллостерических белковых доменов, выявленная с помощью нейтронной спин-эхо-спектроскопии». Биофизический журнал . 99 (10): 3473–82. Бибкод : 2010BpJ....99.3473F. дои : 10.1016/j.bpj.2010.09.058. ПМЦ 2980739 . ПМИД 21081097.
^ Bu Z, Biehl R, Monkenbusch M, Richter D, Callaway DJ (декабрь 2005 г.). «Связанное движение домена белка в полимеразе Taq, выявленное с помощью нейтронной спин-эхо спектроскопии». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (49): 17646–51. Bibcode : 2005PNAS..10217646B. doi : 10.1073/pnas.0503388102 . PMC 1345721. PMID 16306270 .
^ ab Sowdhamini R, Blundell TL (март 1995). "Автоматический метод, включающий кластерный анализ вторичных структур для идентификации доменов в белках". Protein Science . 4 (3): 506–20. doi :10.1002/pro.5560040317. PMC 2143076 . PMID 7795532.
^ Swindells MB (январь 1995). «Процедура обнаружения структурных доменов в белках». Protein Science . 4 (1): 103–12. doi :10.1002/pro.5560040113. PMC 2142966 . PMID 7773168.
^ Janin J, Wodak SJ (1983). «Структурные домены в белках и их роль в динамике функции белков». Progress in Biophysics and Molecular Biology . 42 (1): 21–78. doi : 10.1016/0079-6107(83)90003-2 . PMID 6353481.
^ Tsai CJ, Nussinov R (январь 1997). «Гидрофобные складчатые единицы, полученные из разнородных мономерных структур и их взаимодействия». Protein Science . 6 (1): 24–42. doi :10.1002/pro.5560060104. PMC 2143523 . PMID 9007974.
^ ab Crippen GM (декабрь 1978). «Древовидная структурная организация белков». Журнал молекулярной биологии . 126 (3): 315–32. doi :10.1016/0022-2836(78)90043-8. PMID 745231.
^ Rose GD (ноябрь 1979). «Иерархическая организация доменов в глобулярных белках». Журнал молекулярной биологии . 134 (3): 447–70. doi :10.1016/0022-2836(79)90363-2. PMID 537072.
^ ab Go N, Taketomi H (февраль 1978). "Соответствующие роли взаимодействий на коротких и дальних расстояниях в сворачивании белков". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 75 (2): 559–63. Bibcode :1978PNAS...75..559G. doi : 10.1073/pnas.75.2.559 . PMC 411294 . PMID 273218.
^ ab Holm L, Sander C (январь 1997). "Dali/FSSP классификация трехмерных белковых складок". Nucleic Acids Research . 25 (1): 231–4. doi :10.1093/nar/25.1.231. PMC 146389. PMID 9016542.
^ ab Siddiqui AS, Barton GJ (май 1995). "Непрерывные и прерывистые домены: алгоритм для автоматического создания надежных определений доменов белков". Protein Science . 4 (5): 872–84. doi :10.1002/pro.5560040507. PMC 2143117 . PMID 7663343.
^ Zehfus MH (июнь 1997 г.). «Идентификация компактных, гидрофобно стабилизированных доменов и модулей, содержащих множественные пептидные цепи». Protein Science . 6 (6): 1210–9. doi :10.1002/pro.5560060609. PMC 2143719 . PMID 9194181.
^ Taylor WR (март 1999). «Идентификация структурного домена белка». Protein Engineering . 12 (3): 203–16. doi : 10.1093/protein/12.3.203 . PMID 10235621.
^ Zehfus MH, Rose GD (сентябрь 1986). «Компактные единицы в белках». Биохимия . 25 (19): 5759–65. doi :10.1021/bi00367a062. PMID 3778881.
^ Pandurangan AP, Topf M (сентябрь 2012 г.). «RIBFIND: веб-сервер для идентификации жестких тел в белковых структурах и для гибкой подгонки к крио-ЭМ-картам» (PDF) . Биоинформатика . 28 (18): 2391–3. doi :10.1093/bioinformatics/bts446. PMID 22796953.
^ Pandurangan AP, Topf M (февраль 2012 г.). «Поиск жестких тел в белковых структурах: применение для гибкой подгонки к криоЭМ-картам». Журнал структурной биологии . 177 (2): 520–31. doi :10.1016/j.jsb.2011.10.011. PMID 22079400.
^ ab Алексиев Т, Потестио Р, Понтиггия Ф, Коццини С, Мичелетти К (октябрь 2009 г.). «PiSQRD: веб-сервер для разложения белков на квазижесткие динамические домены». Биоинформатика . 25 (20): 2743–4. doi : 10.1093/bioinformatics/btp512 . PMID 19696046. S2CID 28106759.
^ Мичелетти, К., Карлони, П. и Маритан, А. Точное и эффективное описание колебательной динамики белка: сравнение молекулярной динамики и гауссовых моделей, Белки, 55, 635, 2004.
^ Barclay AN (август 2003 г.). «Мембранные белки с доменами, подобными иммуноглобулину — главное суперсемейство молекул взаимодействия». Семинары по иммунологии . 15 (4): 215–23. doi :10.1016/S1044-5323(03)00047-2. PMID 14690046.
^ Bateman A, Coggill P, Finn RD (октябрь 2010 г.). «DUFs: семейства в поисках функции». Acta Crystallographica. Раздел F, Structural Biology and Crystallization Communications . 66 (Pt 10): 1148–52. doi :10.1107/S1744309110001685. PMC 2954198. PMID 20944204 .
^ El-Gebali S, Mistry J, Bateman A, Eddy SR, Luciani A, Potter SC и др. (январь 2019 г.). «База данных семейств белков Pfam в 2019 г.». Nucleic Acids Research . 47 (D1): D427–D432. doi :10.1093/nar/gky995. PMC 6324024. PMID 30357350 .
Ключевые документы
Berman HM, Westbrook J, Feng Z, Gilliland G, Bhat TN, Weissig H, et al. (Январь 2000). "Банк данных белков". Nucleic Acids Research . 28 (1): 235–42. doi :10.1093/nar/28.1.235. PMC 102472. PMID 10592235 .
Tooze J, Brändén CI (1999). Введение в структуру белка . Нью-Йорк: Garland Pub. ISBN 978-0-8153-2305-1.
Das S, Smith TF (2000). «Идентификация природного белка Lego set». Advances in Protein Chemistry . 54 : 159–83. doi :10.1016/S0065-3233(00)54006-6. ISBN 978-0-12-034254-9. PMID 10829228.
Dietmann S, Park J, Notredame C, Heger A, Lappe M, Holm L (январь 2001 г.). «Полностью автоматическая эволюционная классификация белковых складок: словарь доменов Dali версии 3». Nucleic Acids Research . 29 (1): 55–7. doi :10.1093/nar/29.1.55. PMC 29815 . PMID 11125048.
Dyson HJ , Sayre JR, Merutka G, Shin HC, Lerner RA, Wright PE (август 1992 г.). «Сворачивание пептидных фрагментов, включающих полную последовательность белков. Модели инициации сворачивания белка. II. Пластоцианин». Журнал молекулярной биологии . 226 (3): 819–35. doi :10.1016/0022-2836(92)90634-V. PMID 1507228.
Фершт АР (февраль 1997). "Механизмы зародышеобразования при сворачивании белков". Current Opinion in Structural Biology . 7 (1): 3–9. doi :10.1016/S0959-440X(97)80002-4. PMID 9032066.
George DG, Hunt LT, Barker WC (1996). "[3] PIR-International база данных белковых последовательностей". PIR-International база данных белковых последовательностей . Методы в энзимологии. Том 266. стр. 41–59. doi :10.1016/S0076-6879(96)66005-4. ISBN 978-0-12-182167-8. PMC 145575 . PMID 8743676.
Go M (май 1981). «Корреляция экзонных областей ДНК с белковыми структурными единицами гемоглобина». Nature . 291 (5810): 90–2. Bibcode :1981Natur.291...90G. doi :10.1038/291090a0. PMID 7231530. S2CID 4313732.
Hadley C, Jones DT (сентябрь 1999 г.). "Систематическое сравнение классификаций структур белков: SCOP, CATH и FSSP". Structure . 7 (9): 1099–112. doi : 10.1016/S0969-2126(99)80177-4 . PMID 10508779.
Hayward S (сентябрь 1999 г.). «Структурные принципы, управляющие движениями доменов в белках». Proteins . 36 (4): 425–35. doi :10.1002/(SICI)1097-0134(19990901)36:4<425::AID-PROT6>3.0.CO;2-S. PMID 10450084. S2CID 29808315.
Heringa J, Argos P (июль 1991). «Кластеры боковых цепей в структурах белков и их роль в сворачивании белков». Журнал молекулярной биологии . 220 (1): 151–71. doi :10.1016/0022-2836(91)90388-M. PMID 2067014.
Хониг Б. (октябрь 1999 г.). «Сворачивание белка: от парадокса Левинталя до предсказания структуры». Журнал молекулярной биологии . 293 (2): 283–93. CiteSeerX 10.1.1.332.955 . doi :10.1006/jmbi.1999.3006. PMID 10550209.
Ким ПС, Болдуин РЛ (1990). «Промежуточные продукты в реакциях сворачивания малых белков». Annual Review of Biochemistry . 59 (1): 631–60. doi :10.1146/annurev.bi.59.070190.003215. PMID 2197986.
Murvai J, Vlahovicek K, Barta E, Cataletto B, Pongor S (январь 2000 г.). «Библиотека доменов белков SBASE, выпуск 7.0: коллекция аннотированных сегментов последовательностей белков». Nucleic Acids Research . 28 (1): 260–2. doi :10.1093/nar/28.1.260. PMC 102474 . PMID 10592241.
Murzin AG, Brenner SE , Hubbard T , Chothia C (апрель 1995 г.). "SCOP: структурная классификация белковой базы данных для исследования последовательностей и структур" (PDF) . Journal of Molecular Biology . 247 (4): 536–40. doi :10.1016/S0022-2836(05)80134-2. PMID 7723011. Архивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2012 г.
Janin J, Chothia C (1985). "Домены в белках: определения, расположение и структурные принципы". Методы дифракции для биологических макромолекул Часть B. Методы в энзимологии. Т. 115. С. 420–30. doi :10.1016/0076-6879(85)15030-5. ISBN 978-0-12-182015-2. PMID 4079796.
Schultz J, Copley RR, Doerks T, Ponting CP, Bork P (январь 2000 г.). «SMART: веб-инструмент для изучения генетически мобильных доменов». Nucleic Acids Research . 28 (1): 231–4. doi :10.1093/nar/28.1.231. PMC 102444. PMID 10592234 .
Siddiqui AS, Dengler U, Barton GJ (февраль 2001 г.). "3Dee: база данных структурных доменов белков". Биоинформатика . 17 (2): 200–1. doi :10.1093/bioinformatics/17.2.200. PMID 11238081.
Srinivasarao GY, Yeh LS, Marzec CR, Orcutt BC, Barker WC, Pfeiffer F (январь 1999). "База данных выравниваний последовательностей белков: PIR-ALN". Nucleic Acids Research . 27 (1): 284–5. doi :10.1093/nar/27.1.284. PMC 148157. PMID 9847202 .
Татусов РЛ, Натале ДА, Гаркавцев ИВ, Татусова ТА, Шанкаварам УТ, Рао БС и др. (Январь 2001 г.). «База данных COG: новые разработки в филогенетической классификации белков из полных геномов». Nucleic Acids Research . 29 (1): 22–8. doi :10.1093/nar/29.1.22. PMC 29819 . PMID 11125040.
Taylor WR, Orengo CA (июль 1989). «Выравнивание структуры белка». Журнал молекулярной биологии . 208 (1): 1–22. doi :10.1016/0022-2836(89)90084-3. PMID 2769748.
Yang AS, Honig B (сентябрь 1995 г.). «Свободные энергетические детерминанты формирования вторичной структуры: I. альфа-спирали». Журнал молекулярной биологии . 252 (3): 351–65. doi : 10.1006/jmbi.1995.0502 . PMID 7563056.
Yang AS, Honig B (сентябрь 1995 г.). «Свободные энергетические детерминанты формирования вторичной структуры: II. Антипараллельные бета-слои». Журнал молекулярной биологии . 252 (3): 366–76. doi : 10.1006/jmbi.1995.0503 . PMID 7563057.
Gough J , Chothia C (январь 2002 г.). «СУПЕРСЕМЕЙСТВО: HMM, представляющие все белки известной структуры. Поиски последовательностей SCOP, выравнивания и назначения генома». Nucleic Acids Research . 30 (1): 268–72. doi :10.1093/nar/30.1.268. PMC 99153 . PMID 11752312.
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме «Белки» .
Структурные доменные базы данных
Сохраненные домены на сайте Национального центра биотехнологии
3Ди
КАТ
ДАЛИ
Определение и назначение структурных доменов в белках в Wayback Machine (архив 2006-09-11)
SUPERFAMILY Библиотека HMM, представляющая суперсемейства, и база данных аннотаций (суперсемейств и семейств) для всех полностью секвенированных организмов
Базы данных функциональных доменов
dcGO — комплексная база данных предметно-ориентированных онтологий по функциям, фенотипам и заболеваниям.