Белковый домен

Самостабильный участок белковой цепи, который складывается независимо от остальных.

Пируваткиназа , белок с тремя доменами ( PDB :1PKN ).

В молекулярной биологии белковый домен — это участок полипептидной цепи белка , который является самостабилизирующимся и сворачивается независимо от остальных. Каждый домен образует компактную сложенную трехмерную структуру . Многие белки состоят из нескольких доменов, и домен может встречаться в самых разных белках. Молекулярная эволюция использует домены в качестве строительных блоков, и их можно рекомбинировать в различных конфигурациях для создания белков с разными функциями. В общем, длина доменов варьируется от примерно 50 до 250 аминокислот . ^[1] Самые короткие домены, такие как цинковые пальцы , стабилизируются ионами металлов или дисульфидными мостиками . Домены часто образуют функциональные единицы, такие как кальцийсвязывающий EF - домен кальмодулина . Поскольку они независимо стабильны, домены можно «обменять» с помощью генной инженерии между одним белком и другим, чтобы создать химерные белки .

Фон

Концепция домена была впервые предложена в 1973 году Ветлауфером после рентгеновских кристаллографических исследований куриного лизоцима ^[2] и папаина ^[3] и ограниченных исследований протеолиза иммуноглобулинов . ^{[4] [5]} Ветлауфер определил домены как стабильные единицы белковой структуры , которые могут сворачиваться автономно. В прошлом домены описывались как единицы:

• компактная конструкция ^[6]
• функция и эволюция ^[7]
• складной. ^[8]

Каждое определение справедливо и часто перекрывается, т.е. компактный структурный домен, обнаруженный среди различных белков, вероятно, будет сворачиваться независимо в своем структурном окружении. Природа часто объединяет несколько доменов, образуя многодоменные и многофункциональные белки с огромным количеством возможностей. ^[9] В многодоменном белке каждый домен может выполнять свою функцию независимо или согласованно со своими соседями. Домены могут либо служить модулями для создания больших комплексов, таких как вирусные частицы или мышечные волокна, либо обеспечивать специфические каталитические или связывающие сайты, как это обнаружено в ферментах или регуляторных белках.

Пример: Пируваткиназа.

Подходящим примером является пируваткиназа (см. первый рисунок), гликолитический фермент, который играет важную роль в регуляции потока фруктозо-1,6-бифосфата в пируват. Он содержит домен, связывающий все β-нуклеотиды (синий), домен, связывающий α/β-субстрат (серый цвет) и регуляторный домен α/β (оливково-зеленый), ^[10] соединенных несколькими полипептидными линкерами. ^[11] Каждый домен этого белка встречается в различных наборах белковых семейств . ^[12]

Центральный субстратсвязывающий домен α/β-цилиндра является одной из наиболее распространенных ферментных складок. Это наблюдается во многих различных семействах ферментов, катализирующих совершенно несвязанные реакции. ^[13] α/β-цилиндр обычно называют TIM-цилиндром в честь триозофосфатизомеразы, которая была первой такой структурой, которую удалось решить. ^[14] В настоящее время он классифицирован на 26 гомологичных семейств в базе данных доменов CATH. ^[15] Цилиндр TIM формируется из последовательности β-α-β-мотивов, замкнутых водородными связями первой и последней цепи вместе, образуя восьмицепочечный бочонок. Ведутся 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 TIM-бочонка развилась в результате конвергентной эволюции. ^[17]

TIM-цилиндр пируваткиназы является «прерывистым», что означает, что для образования домена требуется более одного сегмента полипептида. Вероятно, это результат вставки одного домена в другой в ходе эволюции белка. На примере известных структур было показано, что около четверти структурных доменов являются прерывистыми. ^{[18] [19]} Вставленный регуляторный домен β-цилиндра является «непрерывным» и состоит из одного участка полипептида. ^{[ нужна цитата ]}

Единицы структуры белка

Первичная структура (цепочка аминокислот) белка в конечном итоге кодирует его уникальную трехмерную (3D) конформацию. ^[20] Наиболее важным фактором, определяющим сворачивание белка в трехмерную структуру, является распределение полярных и неполярных боковых цепей. ^[21] Складывание происходит за счет погружения гидрофобных боковых цепей внутрь молекулы, чтобы избежать контакта с водной средой. Обычно белки имеют ядро ​​из гидрофобных остатков , окруженное оболочкой из гидрофильных остатков. Поскольку сами пептидные связи полярны, в гидрофобной среде они нейтрализуются за счет водородных связей друг с другом. Это приводит к появлению областей полипептида, которые образуют регулярные трехмерные структурные паттерны, называемые вторичной структурой . Существует два основных типа вторичной структуры: α-спирали и β-листы . ^{[ нужна цитата ]}

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-листов. Другой распространенной супервторичной структурой является мотив β-α-β, который часто используется для соединения двух параллельных β-цепей. Центральная α-спираль соединяет C-концы первой цепи с N-концами второй цепи, прижимая ее боковые цепи к β-листу и, таким образом, защищая гидрофобные остатки β-цепей от поверхности. ^{[ нужна цитата ]}

Ковалентная ассоциация двух доменов представляет собой функциональное и структурное преимущество, поскольку наблюдается повышение стабильности по сравнению с теми же структурами, нековалентно связанными. ^[22] Другими преимуществами являются защита промежуточных продуктов внутри междоменных ферментативных щелей, которые в противном случае могут быть нестабильными в водной среде, а также фиксированное стехиометрическое соотношение ферментативной активности, необходимое для последовательного набора реакций. ^[23]

Структурное выравнивание является важным инструментом для определения доменов. ^{[ нужна цитата ]}

Третичная структура

Несколько мотивов собираются вместе, образуя компактные, локальные, полунезависимые единицы, называемые доменами. ^[6] Общая трехмерная структура полипептидной цепи называется третичной структурой белка . Домены являются фундаментальными единицами третичной структуры, каждый домен содержит индивидуальное гидрофобное ядро, построенное из вторичных структурных единиц, соединенных петлевыми областями. Упаковка полипептида внутри домена обычно гораздо плотнее, чем снаружи, образуя твердое ядро ​​и жидкость подобную поверхности. ^[24] Остатки ядра часто консервативны в семействе белков , тогда как остатки в петлях менее консервативны, если только они не участвуют в функции белка. Третичная структура белка может быть разделена на четыре основных класса в зависимости от вторичного структурного содержания домена. ^[25]

• Все α-домены имеют доменное ядро, построенное исключительно из α-спиралей. В этом классе преобладают мелкие складки, многие из которых образуют простой пучок с идущими вверх и вниз спиралями.
• Все β-домены имеют ядро, состоящее из антипараллельных β-листов, обычно двух листов, прижатых друг к другу. В расположении нитей можно выявить различные закономерности, что часто приводит к выявлению повторяющихся мотивов, например, греческого ключевого мотива. ^[26]
• Домены α+β представляют собой смесь мотивов all-α и all-β. Классификация белков в этот класс затруднена из-за совпадений с тремя другими 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-лист, окруженный амфипатическими α-спиралями. Вторичные структуры располагаются 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] в среднем около 100 остатков. . ^[29] Очень короткие домены, менее 40 остатков, часто стабилизируются ионами металлов или дисульфидными связями. Более крупные домены, содержащие более 300 остатков, вероятно, будут состоять из множества гидрофобных ядер. ^[30]

Четвертичная структура

Многие белки имеют четвертичную структуру , состоящую из нескольких полипептидных цепей, объединяющихся в олигомерную молекулу. Каждая полипептидная цепь в таком белке называется субъединицей. Гемоглобин, например, состоит из двух субъединиц α и двух субъединиц β. Каждая из четырех цепей имеет полностью α-глобиновую складку с гемовым карманом. ^{[ нужна цитата ]}

Обмен домена

Обмен доменов представляет собой механизм формирования олигомерных ансамблей. ^[31] При замене домена вторичный или третичный элемент мономерного белка заменяется тем же элементом другого белка. Замена доменов может варьироваться от элементов вторичной структуры до целых структурных доменов. Он также представляет собой модель эволюции функциональной адаптации путем олигомеризации, например, олигомерных ферментов, активный центр которых находится на границе раздела субъединиц. ^[32]

Домены как эволюционные модули

Природа — мастер, а не изобретатель , ^[33] новые последовательности скорее адаптируются из уже существующих последовательностей, чем изобретаются. Домены — это обычный материал, используемый природой для создания новых последовательностей; их можно рассматривать как генетически мобильные единицы, называемые «модулями». Часто C и N-концы 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 эукариях . ^[34] Белковые модули представляют собой подмножество белковых доменов, которые встречаются в ряде различных белков с особенно универсальной структурой. Примеры можно найти среди внеклеточных белков, связанных со свертыванием крови, фибринолизом, комплементом, внеклеточным матриксом, молекулами адгезии на поверхности клетки 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 между белками, имеющими одинаковую структуру, может быть чрезвычайно низким. Структуры белков могут быть сходными, поскольку белки произошли от общего предка. С другой стороны, некоторые складки могут быть более предпочтительными, чем другие, поскольку они представляют собой стабильное расположение 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 белковых 3D-структур . ^[37] Однако этот набор содержит много идентичных или очень похожих структур. Все белки следует отнести к структурным семействам, чтобы понять их эволюционные взаимоотношения. Структурные сравнения лучше всего проводить на уровне предметной области. По этой причине было разработано множество алгоритмов для автоматического назначения доменов в белках с известной трехмерной структурой (см. § Определение домена по структурным координатам). ^{[ нужна цитата ]}

База данных доменов CATH классифицирует домены примерно на 800 семейств; десять из этих складок густонаселены и называются «суперскладками». Суперскладки определяются как складки, в которых имеется как минимум три структуры без значительного сходства последовательностей. ^[38] Наиболее густонаселенной является суперскладка α/β-бочонка, как описано ранее.

Мультидоменные белки

Большинство белков, две трети у одноклеточных организмов и более 80% у многоклеточных, являются мультидоменными белками. ^[39] Однако другие исследования пришли к выводу, что 40% прокариотических белков состоят из нескольких доменов, тогда как у эукариот примерно 65% многодоменных белков. ^[40]

Многие домены в эукариотических мультидоменных белках могут быть обнаружены как независимые белки у прокариот, ^[41] что позволяет предположить, что домены в мультидоменных белках когда-то существовали как независимые белки. Например, позвоночные имеют мультиферментный полипептид, содержащий домены GAR-синтетазы , AIR-синтетазы и GAR-трансформилазы (GARs-AIRs-GARt; GAR: глицинамидрибонуклеотидсинтетаза/трансфераза; AIR: аминоимидазолрибонуклеотидсинтетаза). У насекомых полипептид проявляется как GARs-(AIRs)2-GARt, у дрожжей GARs-AIRs кодируется отдельно от GARt, а у бактерий каждый домен кодируется отдельно. ^[42]

(изображение с возможностью прокрутки) Аттрактиноподобный белок 1 (ATRNL1) представляет собой многодоменный белок, обнаруженный у животных, включая человека. ^{[43] [44]} Каждая единица представляет собой один домен, например, домены EGF или Кельха .

Источник

Мультидоменные белки, вероятно, возникли в ходе эволюции в результате селективного давления с целью создания новых функций. Различные белки отделились от общих предков за счет различных комбинаций и ассоциаций доменов. Модульные единицы часто перемещаются внутри биологических систем и между ними посредством механизмов генетического перетасовки:

• транспозиция мобильных элементов, включая горизонтальные переносы (между видами); ^[45]
• грубые перестройки, такие как инверсии, транслокации, делеции и дупликации;
• гомологичная рекомбинация ;
• проскальзывание ДНК-полимеразы во время репликации.

Типы организаций

Вставки схожих модулей домена PH (бордового цвета) в два разных белка.

Простейшая многодоменная организация, наблюдаемая в белках, — это организация одного домена, повторяющегося тандемно. ^[46] Домены могут взаимодействовать друг с другом ( взаимодействие домен-домен ) или оставаться изолированными, как бусины на нитке. Гигантский мышечный белок тайтин, состоящий из 30 000 остатков , включает около 120 доменов типа фибронектина III и типа Ig. ^[47] В сериновых протеазах событие дупликации гена привело к образованию фермента с двумя β-бочковыми доменами. ^[48] ​​Повторы разошлись настолько широко, что между ними нет очевидного сходства последовательностей. Активный сайт расположен в щели между двумя доменами β-бочонка, в который входят функционально важные остатки от каждого домена. Было показано, что генно-инженерные мутанты сериновой протеазы химотрипсина обладают некоторой протеиназной активностью, даже несмотря на то, что остатки их активного центра были удалены, и поэтому было предположено, что событие дупликации усиливает активность фермента. ^[48]

Модули часто демонстрируют разные отношения связности, о чем свидетельствуют кинезины и транспортеры ABC . Моторный домен кинезина может находиться на любом конце полипептидной цепи, которая включает в себя спиральную область и грузовой домен. ^[49] ABC-транспортеры состоят из четырех доменов, состоящих из двух несвязанных модулей, АТФ-связывающей кассеты и единого мембранного модуля, расположенных в различных комбинациях.

Домены не только рекомбинируются, но существует множество примеров того, как один домен был вставлен в другой. Сходство последовательности или структуры с другими доменами демонстрирует, что гомологи вставленных и родительских доменов могут существовать независимо. Примером могут служить «пальцы», вставленные в домен «ладонь» полимераз семейства Pol I. ^[50] Поскольку один домен может быть вставлен в другой, в многодоменном белке всегда должен быть хотя бы один непрерывный домен. В этом главное 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 пределах заданного критерия существования общего ядра. Несколько структурных доменов можно отнести к эволюционному домену. ^{[ нужна цитата ]}

Супердомен состоит из двух или более консервативных доменов номинально независимого происхождения, но впоследствии наследуемых как единая структурная/функциональная единица. ^[51] Этот комбинированный супердомен может встречаться в различных белках, которые не связаны только дупликацией генов. Примером супердомена является пара протеинтирозинфосфатаза – домен 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 на границе раздела доменов.

Домены представляют собой автономные складные единицы.

Складной

Сворачивание белка – нерешенная проблема  : Со времени плодотворной работы Анфинсена в начале 1960-х годов ^[20] цель полностью понять механизм, с помощью которого полипептид быстро сворачивается в свою стабильную нативную конформацию, остается недостижимой. Многие экспериментальные исследования сворачивания внесли большой вклад в наше понимание, но принципы, управляющие сворачиванием белков, по-прежнему основаны на принципах, открытых в самых первых исследованиях сворачивания. Анфинсен показал, что нативное состояние белка термодинамически стабильно, а конформация соответствует глобальному минимуму его свободной энергии. ^{[ нужна цитата ]}

Фолдинг — это направленный поиск конформационного пространства, позволяющий белку сворачиваться в биологически возможном временном масштабе. Парадокс Левинталя гласит , что если белок среднего размера будет пробовать все возможные конформации, прежде чем найти ту, которая имеет наименьшую энергию, весь процесс займет миллиарды лет. ^[52] Белки обычно сворачиваются в течение 0,1–1000 секунд. Следовательно, процесс сворачивания белка должен каким-то образом направляться через определенный путь сворачивания. Силы, направляющие этот поиск, вероятно, представляют собой комбинацию местных и глобальных влияний, последствия которых ощущаются на различных стадиях 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 свернутых структур, через которые проходит белок на своем пути к складчатая конструкция. Это было описано с точки зрения складчатой ​​воронки , в которой развернутый белок имеет большое количество доступных конформационных состояний, а свернутый белок имеет меньше состояний. Воронка подразумевает, что при сворачивании белка происходит уменьшение энергии и потеря энтропии с увеличением образования третичной структуры. Локальная шероховатость воронки отражает кинетические ловушки, соответствующие накоплению неправильно свернутых промежуточных продуктов. Складная цепь движется в сторону уменьшения внутрицепной свободной энергии за счет увеличения ее компактности. Конформационные возможности цепи все больше сужаются в конечном итоге до одной нативной структуры.

Преимущество доменов в сворачивании белка

Организация крупных белков по структурным доменам представляет собой преимущество для сворачивания белков, при этом каждый домен может сворачиваться индивидуально, ускоряя процесс сворачивания и уменьшая потенциально большую комбинацию взаимодействий остатков. Более того, учитывая наблюдаемое случайное распределение гидрофобных остатков в белках, ^[56] формирование домена, по-видимому, является оптимальным решением для большого белка, позволяющего спрятать свои гидрофобные остатки, сохраняя при этом гидрофильные остатки на поверхности. ^{[57] [58]}

Однако роль междоменных взаимодействий в сворачивании белков и в энергетике стабилизации нативной структуры, вероятно, различна для каждого белка. В лизоциме Т4 влияние одного домена на другой настолько сильно, что вся молекула устойчива к протеолитическому расщеплению. В этом случае сворачивание представляет собой последовательный процесс, при котором С-концевой домен должен сворачиваться независимо на ранней стадии, а другой домен требует присутствия свернутого С-концевого домена для сворачивания и стабилизации. ^[59]

Было обнаружено, что сворачивание изолированного домена может происходить с той же скоростью, а иногда и быстрее, чем сворачивание интегрированного домена ^[60] , что позволяет предположить, что во время сворачивания могут возникать неблагоприятные взаимодействия с остальной частью белка. Некоторые аргументы позволяют предположить, что самым медленным этапом сворачивания больших белков является спаривание свернутых доменов. ^[30] Это происходит либо потому, что домены свернуты не совсем правильно, либо потому, что небольшие корректировки, необходимые для их взаимодействия, энергетически невыгодны, ^[61] например, удаление воды из границы раздела доменов.

Домены и гибкость белков

Динамика белковых доменов играет ключевую роль во множестве процессов молекулярного распознавания и передачи сигналов. Белковые домены, соединенные внутренне неупорядоченными гибкими линкерными доменами, индуцируют дальнюю аллостерию посредством динамики белковых доменов . Получающиеся в результате динамические режимы обычно не могут быть предсказаны на основе статических структур ни всего белка, ни отдельных доменов. Однако их можно вывести путем сравнения различных структур белка (как в базе данных молекулярных движений ). Их также можно предположить путем отбора проб на обширных траекториях молекулярной динамики ^[62] и анализа главных компонент ^[63] или их можно непосредственно наблюдать с помощью спектров ^{[64] [65]} , измеренных с помощью спектроскопии нейтронного спинового эха .

Определение домена по структурным координатам

Важность доменов как структурных строительных блоков и элементов эволюции привела к появлению множества автоматизированных методов их идентификации и классификации в белках известной структуры. Автоматические процедуры надежного назначения доменов необходимы для создания баз данных доменов, особенно с учетом того, что количество известных белковых структур увеличивается. Хотя границы области можно определить визуальным осмотром, построение автоматизированного метода не является простой задачей. Проблемы возникают при работе с доменами, которые являются прерывистыми или сильно связанными. ^[66] Тот факт, что не существует стандартного определения того, что на самом деле представляет собой предметная область, означает, что назначения предметной области сильно различаются, причем каждый исследователь использует уникальный набор критериев. ^[67]

Структурный домен представляет собой компактную глобулярную подструктуру 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 процедурой иерархической кластеризации , которая рассматривала белки как несколько небольших сегментов длиной 10 остатков. Начальные сегменты группировались один за другим на основе расстояний между сегментами; сегменты с кратчайшими расстояниями были сгруппированы и впоследствии считались отдельными сегментами. Поэтапная кластеризация наконец включила полный белок. Го ^[73] также использовал тот факт, что расстояния между доменами обычно больше, чем расстояния внутри доменов; все возможные расстояния Cα-Cα были представлены в виде диагональных графиков, на которых наблюдались отчетливые закономерности для спиралей, удлиненных цепей и комбинаций вторичных структур. ^{[ нужна цитата ]}

Метод Соудхамини и Бланделла группирует вторичные структуры в белке на основе их расстояний Cα-Cα и идентифицирует домены по шаблону в их дендрограммах . ^[66] Поскольку процедура не рассматривает белок как непрерывную цепь аминокислот, нет проблем при лечении прерывистых доменов. Конкретные узлы на этих дендрограммах идентифицируются как третичные структурные кластеры белка, они включают как супервторичные структуры, так и домены. Алгоритм DOMAK используется для создания базы данных домена 3Dee. ^[75] Он вычисляет «значение разделения» на основе количества контактов каждого типа, когда белок произвольно разделен на две части. Это значение разделения велико, когда две части структуры различны. ^{[ нужна цитата ]}

Метод Водака и Янена ^[78] был основан на расчете площадей границы между двумя сегментами цепи, многократно расщепленными в различных положениях остатков. Области интерфейса рассчитывали путем сравнения площадей поверхности сколотых сегментов с площадью поверхности естественной структуры. Потенциальные границы домена могут быть идентифицированы на участке, где площадь интерфейса минимальна. В других методах для расчета компактности использовались меры доступности растворителя. ^{[28] [79] [80]}

Алгоритм PUU ^[19] включает в себя гармоническую модель, используемую для аппроксимации междоменной динамики. Основная физическая концепция заключается в том, что внутри каждого домена будет происходить множество жестких взаимодействий, а между доменами - свободные 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 о том, 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 блоков белков (доменов и петель) двух разных конформаций. Жесткие блоки определяются как блоки, в которых все расстояния между остатками сохраняются во всех конформациях.

Метод RIBFIND, разработанный Пандуранганом и Топфом, идентифицирует твердые тела в белковых структурах путем пространственной кластеризации вторичных структурных элементов в белках. ^[81] Твердые тела RIBFIND использовались для гибкого встраивания белковых структур в карты плотности криоэлектронной микроскопии . ^[82]

Общий метод идентификации динамических доменов , то есть областей белка, которые ведут себя примерно как жесткие единицы в ходе структурных флуктуаций, был предложен Potestio et al. ^[62] и, среди других приложений, также использовался для сравнения согласованности подразделений доменов на основе динамики со стандартными структурными подразделениями. Метод, получивший название PiSQRD, общедоступен в форме веб-сервера. ^[83] Последнее позволяет пользователям оптимально подразделять одноцепочечные или мультимерные белки на квазижесткие домены ^{[62] [83]} на основе коллективных режимов колебаний системы. По умолчанию последние рассчитываются с помощью модели эластичной сети; ^[84] Альтернативно, предварительно рассчитанные существенные динамические пространства могут быть загружены пользователем.

Примеры доменов

• Повторы броненосца : названы в честь β-катениноподобного белка броненосца плодовой мухи Drosophila melanogaster .
• Основной домен лейциновой молнии ( домен bZIP ): обнаружен во многих ДНК-связывающих эукариотических белках. Одна часть домена содержит область, которая обеспечивает специфичные для последовательности свойства связывания ДНК, и лейциновую застежку, необходимую для димеризации двух ДНК-связывающих областей. ДНК-связывающая область содержит ряд основных аминокислот, таких как аргинин и лизин .
• Кадгериновые повторы: Кадгерины функционируют как Ca ²⁺ -зависимые белки межклеточной адгезии . Домены кадгерина представляют собой внеклеточные области, которые опосредуют межклеточное гомофильное связывание между кадгеринами на поверхности соседних клеток.
• Домен эффектора смерти (DED): обеспечивает связывание белок-белок посредством гомотипических взаимодействий (DED-DED). Каспазные протеазы запускают апоптоз посредством протеолитических каскадов. Прокаспаза-8 и прокаспаза-9 связываются со специфическими адаптерными молекулами через DED-домены, что приводит к автоактивации каспаз.
• EF-рука : структурный мотив спираль-поворот-спираль , обнаруженный в каждом структурном домене сигнального белка кальмодулина и в мышечном белке тропонине-С .
• Иммуноглобулиноподобные домены: обнаружены в белках суперсемейства иммуноглобулинов (IgSF). ^[85] Они содержат около 70-110 аминокислот и подразделяются на различные категории (IgV, IgC1, IgC2 и IgI) в зависимости от их размера и функции. Они обладают характерной складкой, в которой два бета-листа образуют «сэндвич», который стабилизируется за счет взаимодействия 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 .
• Фосфотирозин-связывающий домен (PTB): домены PTB обычно связываются с фосфорилированными остатками тирозина. Они часто встречаются в белках сигнальной трансдукции. Специфичность связывания PTB-домена определяется остатками на аминоконцевой стороне фосфотирозина. Примеры: домены PTB как SHC , так и IRS-1 связываются с последовательностью NPXpY . PTB-содержащие белки, такие как SHC и IRS-1, важны для инсулинового ответа клеток человека.
• Домен гомологии плекстрина (PH): Домены PH связывают фосфоинозитиды с высоким сродством. Специфичность для PtdIns(3)P , PtdIns(4)P, PtdIns(3,4)P2 , PtdIns(4,5)P2 и PtdIns(3,4,5)P3 наблюдалась. Учитывая тот факт, что фосфоинозитиды секвестрируются на различных клеточных мембранах (из-за их длинного липофильного хвоста), домены PH обычно вызывают рекрутирование рассматриваемого белка на мембрану, где белок может выполнять определенную функцию в передаче сигналов в клетках, реорганизации цитоскелета или мембранном транспорте. .
• Домен Src гомологии 2 (SH2): Домены SH2 часто встречаются в белках сигнальной трансдукции. Домены SH2 обеспечивают связывание фосфорилированного тирозина (pTyr). Назван в честь фосфотирозин-связывающего домена вирусного онкогена src , который сам по себе является тирозинкиназой . См. также : Домен SH3 .
• ДНК-связывающий домен цинкового пальца (ZnF_GATA): белки, содержащие домен ZnF_GATA, обычно представляют собой факторы транскрипции , которые обычно связываются с последовательностью ДНК [AT]GATA[AG] промоторов .

Домены неизвестной функции

Большая часть доменов имеет неизвестную функцию. Домен  неизвестной функции  (DUF) представляет собой белковый домен, не имеющий охарактеризованной функции. Эти семейства были собраны вместе в  базе данных Pfam с использованием префикса DUF, за которым следует номер, примерами являются DUF2992 и DUF1220. В настоящее время в базе данных Pfam насчитывается более 3000 семейств DUF, что составляет более 20% известных семейств. ^[86] Удивительно, но количество DUF в Pfam увеличилось с 20% (в 2010 г.) до 22% (в 2019 г.), в основном из-за увеличения количества новых последовательностей генома . Версия Pfam 32.0 (2019 г.) содержала 3961 DUF. ^[87]

Смотрите также

• Биологический портал

• Привязка домена
• Семейство кофакторов трансфераз
• PANDIT , биологическая база данных, охватывающая белковые домены.
• Pfam : база данных белковых доменов
• Белок
  • Структура белка
  • Прогнозирование структуры белка
  • Программное обеспечение для прогнозирования структуры белка
  • Белковое суперсемейство
  • Белковые тандемные повторы
  • Белковая семья
  • Подсемейство белков
• Короткий линейный мотив
• Структурная биология
• Структурная классификация белков (SCOP)
• База данных классификации структуры белков CATH
• Мотив последовательности
• Структурный мотив

Рекомендации

• Джордж, Р.А. (2002) Диссертация «Предсказание структурных доменов в белках», Университетский колледж Лондона (представлена ​​автором).

1. Сюй Д, Нусинов Р (1 февраля 1998 г.). «Благоприятный размер домена в белках». Складывание и дизайн . 3 (1): 11–7. дои : 10.1016/S1359-0278(98)00004-2 . ПМИД  9502316.
2. Филлипс, округ Колумбия (ноябрь 1966 г.). «Трехмерная структура молекулы фермента». Научный американец . 215 (5): 78–90. Бибкод : 1966SciAm.215e..78P. doi : 10.1038/scientificamerican1166-78. PMID  5978599. S2CID  39959172.
3. 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.
4. Портер Р.Р. (май 1973 г.). «Структурные исследования иммуноглобулинов». Наука . 180 (4087): 713–6. Бибкод : 1973Sci...180..713P. дои : 10.1126/science.180.4087.713. ПМИД  4122075.
5. Эдельман GM (май 1973 г.). «Структура антител и молекулярная иммунология». Наука . 180 (4088): 830–40. Бибкод : 1973Sci...180..830E. дои : 10.1126/science.180.4088.830. ПМИД  4540988.
6. Ричардсон Дж.С. (1981). «Анатомия и систематика структуры белка». Достижения в области химии белков . 34 : 167–339. дои : 10.1016/S0065-3233(08)60520-3. ISBN 9780120342341. PMID  7020376. Архивировано из оригинала 10 февраля 2019 года . Проверено 3 января 2009 г.
7. Борк П. (июль 1991 г.). «Перетасованные домены во внеклеточных белках». Письма ФЭБС . 286 (1–2): 47–54. дои : 10.1016/0014-5793(91)80937-X . PMID  1864378. S2CID  22126481.
8. Wetlaufer DB (март 1973 г.). «Нуклеация, быстрое сворачивание и глобулярные внутрицепочечные области в белках». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 70 (3): 697–701. Бибкод : 1973PNAS...70..697W. дои : 10.1073/pnas.70.3.697 . ПМЦ 433338 . ПМИД  4351801. 
9. Чотия C (июнь 1992 г.). «Белки. Тысяча семей для молекулярного биолога». Природа . 357 (6379): 543–4. Бибкод : 1992Natur.357..543C. дои : 10.1038/357543a0 . PMID  1608464. S2CID  4355476.
10. Бакшт Р., Вернимонт А., Аллали-Хассани А., Мок М.В., Хиллз Т., Хуэй Р., Писарро Дж.К. (сентябрь 2010 г.). «Кристаллическая структура пируваткиназы 1 Toxoplasma gondii». ПЛОС ОДИН . 5 (9): e12736. Бибкод : 2010PLoSO...512736B. дои : 10.1371/journal.pone.0012736 . ПМК 2939071 . ПМИД  20856875. 
11. Джордж Р.А., Херинга Дж. (ноябрь 2002 г.). «Анализ линкеров белковых доменов: их классификация и роль в сворачивании белка». Белковая инженерия . 15 (11): 871–9. дои : 10.1093/протеин/15.11.871 . ПМИД  12538906.
12. «Белковые домены, назначение доменов, идентификация и классификация согласно базам данных CATH и SCOP» . www.proteinstructures.com . Проверено 14 октября 2018 г.
13. Хеги Х, Герштейн М (апрель 1999 г.). «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 . дои : 10.1006/jmbi.1999.2661. ПМИД  10329133. 
14. Баннер Д.В., Блумер А.С., Пецко Г.А., Филлипс Д.К., Погсон С.И., Уилсон И.А. и др. (июнь 1975 г.). «Структура триозофосфат-изомеразы куриных мышц определена кристаллографически с разрешением 2,5 ангстрем с использованием данных аминокислотной последовательности». Природа . 255 (5510): 609–14. Бибкод : 1975Natur.255..609B. дои : 10.1038/255609a0. PMID  1134550. S2CID  4195346.
15. Оренго, Калифорния, Мичи А.Д., Джонс С., Джонс Д.Т., Суинделлс М.Б., Торнтон Дж.М. (август 1997 г.). «CATH - иерархическая классификация структур белковых доменов». Состав . 5 (8): 1093–108. дои : 10.1016/S0969-2126(97)00260-8 . ПМИД  9309224.
16. Копли Р.Р., Борк П. (ноябрь 2000 г.). «Гомология среди (бета-альфа) (8) стволов: значение для эволюции метаболических путей». Журнал молекулярной биологии . 303 (4): 627–41. дои : 10.1006/jmbi.2000.4152 . ПМИД  11054297.
17. Леск А.М., Бренден С.И., Чотия С. (1989). «Структурные принципы белков альфа-/бета-бочонка: упаковка внутренней части листа». Белки . 5 (2): 139–48. дои : 10.1002/прот.340050208. PMID  2664768. S2CID  15340449.
18. Джонс С., Стюарт М., Мичи А., Суинделлс М.Б., Оренго С., Торнтон Дж.М. (февраль 1998 г.). «Назначение доменов белковых структур с использованием консенсусного подхода: характеристика и анализ». Белковая наука . 7 (2): 233–42. дои : 10.1002/pro.5560070202. ПМК 2143930 . ПМИД  9521098. 
19. Холм Л., Сандер С. (июль 1994 г.). «Парсер единиц сворачивания белков». Белки . 19 (3): 256–68. дои : 10.1002/prot.340190309. PMID  7937738. S2CID  525264.
20. Анфинсен CB, Хабер Э, Села М, Уайт FH (сентябрь 1961 г.). «Кинетика образования нативной рибонуклеазы при окислении восстановленной полипептидной цепи». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 47 (9): 1309–14. Бибкод : 1961PNAS...47.1309A. дои : 10.1073/pnas.47.9.1309 . ПМК 223141 . ПМИД  13683522. 
21. Кордес М.Х., Дэвидсон А.Р., Зауэр RT (февраль 1996 г.). «Пространство последовательностей, сворачивание и дизайн белков». Современное мнение в области структурной биологии . 6 (1): 3–10. дои : 10.1016/S0959-440X(96)80088-1. ПМИД  8696970.
22. 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.
23. Остермайер М., Бенкович С.Дж. (2000). «Эволюция функции белка путем замены домена». Эволюционный дизайн белка . Достижения в химии белков. Том. 55. стр. 29–77. дои : 10.1016/s0065-3233(01)55002-0. ISBN 9780120342556. ПМИД  11050932. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
24. Чжоу Ю, Виткуп Д, Карплюс М (январь 1999 г.). «Нативные белки представляют собой твердые тела с расплавленной поверхностью: применение критерия Линдеманна для твердого и жидкого состояний». Журнал молекулярной биологии . 285 (4): 1371–5. дои : 10.1006/jmbi.1998.2374. PMID  9917381. S2CID  8702994.
25. Левитт М., Чотия С. (июнь 1976 г.). «Структурные закономерности глобулярных белков». Природа . 261 (5561): 552–8. Бибкод : 1976Natur.261..552L. дои : 10.1038/261552a0. PMID  934293. S2CID  4154884.
26. Хатчинсон Э.Г., Торнтон Дж.М. (апрель 1993 г.). «Греческий ключевой мотив: извлечение, классификация и анализ». Белковая инженерия . 6 (3): 233–45. дои : 10.1093/белок/6.3.233. ПМИД  8506258.
27. Саважо, Массачусетс (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. Бибкод : 1986PNAS...83.1198S. дои : 10.1073/pnas.83.5.1198 . ПМК 323042 . ПМИД  3513170. 
28. Ислам SA, Луо Дж, Штернберг MJ (июнь 1995 г.). «Идентификация и анализ доменов в белках». Белковая инженерия . 8 (6): 513–25. дои : 10.1093/белок/8.6.513. ПМИД  8532675.
29. Уилан С.Дж., Марчлер-Бауэр А., Брайант Ш. (июль 2000 г.). «Распределение размеров доменов может предсказать границы доменов». Биоинформатика . 16 (7): 613–8. дои : 10.1093/биоинформатика/16.7.613 . ПМИД  11038331.
30. Гарел, Дж. (1992). «Сворачивание крупных белков: мультидоменные и мультисубъединичные белки». В Крейтоне, Т. (ред.). Складывание белка (Первое изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. стр. 405–454. ISBN 978-0-7167-7027-5.
31. Беннетт М.Дж., член парламента от Шлюнеггера, Айзенберг Д. (декабрь 1995 г.). «3D-обмен доменов: механизм сборки олигомеров». Белковая наука . 4 (12): 2455–68. дои : 10.1002/pro.5560041202. ПМК 2143041 . ПМИД  8580836. 
32. Херинга Дж., Тейлор В.Р. (июнь 1997 г.). «Трехмерное дублирование доменов, замена и кража». Современное мнение в области структурной биологии . 7 (3): 416–21. дои : 10.1016/S0959-440X(97)80060-7. ПМИД  9204285.
33. Джейкоб Ф (июнь 1977 г.). «Эволюция и мастерство». Наука . 196 (4295): 1161–6. Бибкод : 1977Sci...196.1161J. дои : 10.1126/science.860134. PMID  860134. S2CID  29756896.
34. Рен С., Ян Г, Хэ Ю, Ван Ю, Ли Ю, Чен Z (октябрь 2008 г.). «Характер консервации коротких линейных мотивов тесно коррелирует с функцией взаимодействующих белковых доменов». БМК Геномика . 9 : 452. дои : 10.1186/1471-2164-9-452 . ПМК 2576256 . ПМИД  18828911. 
35. Кэмпбелл И.Д., Даунинг А.К. (май 1994 г.). «Построение структуры и функций белка из модульных единиц». Тенденции в биотехнологии . 12 (5): 168–72. дои : 10.1016/0167-7799(94)90078-7. ПМИД  7764899.
36. Брюс, Альбертс (18 ноября 2014 г.). Молекулярная биология клетки (Шестое изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. ISBN 9780815344322. ОСЛК  887605755.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
37. wwwPDB.org. «wwPDB: Всемирный банк данных по белкам». www.pdb.org . Архивировано из оригинала 7 апреля 2015 года . Проверено 25 июля 2007 г.
38. Оренго, Калифорния, Джонс Д.Т., Торнтон Дж.М. (декабрь 1994 г.). «Суперсемейства белков и суперскладки доменов». Природа . 372 (6507): 631–4. Бибкод : 1994Natur.372..631O. дои : 10.1038/372631a0. PMID  7990952. S2CID  4330359.
39. Апик Г., Гоф Дж., Тейхманн С.А. (июль 2001 г.). «Комбинации доменов в протеомах архей, эубактерий и эукариот». Журнал молекулярной биологии . 310 (2): 311–25. дои : 10.1006/jmbi.2001.4776. PMID  11428892. S2CID  11894663.
40. Экман Д., Бьорклунд А.К., Фрей-Скотт Дж., Элофссон А. (апрель 2005 г.). «Мультидоменные белки в трех царствах жизни: сиротские домены и другие неназначенные области». Журнал молекулярной биологии . 348 (1): 231–43. дои : 10.1016/j.jmb.2005.02.007. ПМИД  15808866.
41. Дэвидсон Дж. Н., Чен К. С., Джеймисон Р. С., Мусманно Л. А., Керн CB (март 1993 г.). «Эволюционная история первых трех ферментов биосинтеза пиримидинов». Биоэссе . 15 (3): 157–64. doi : 10.1002/bies.950150303. PMID  8098212. S2CID  24897614.
42. Хеникофф С., Грин Э.А., Пьетроковски С., Борк П., Эттвуд Т.К., Худ Л. (октябрь 1997 г.). «Семейства генов: таксономия белковых паралогов и химер». Наука . 278 (5338): 609–14. Бибкод : 1997Sci...278..609H. CiteSeerX 10.1.1.562.2262 . дои : 10.1126/science.278.5338.609. ПМИД  9381171. 
43. 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.
44. «SMART: Главная страница» . smart.embl.de . Проверено 1 января 2017 г.
45. Борк П., Дулитл РФ (октябрь 1992 г.). «Предлагаемое приобретение бактериями домена животного белка». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (19): 8990–4. Бибкод : 1992PNAS...89.8990B. дои : 10.1073/pnas.89.19.8990 . ПМК 50050 . ПМИД  1409594. 
46. Херинга Дж (июнь 1998 г.). «Обнаружение внутренних повторов: насколько они распространены?». Современное мнение в области структурной биологии . 8 (3): 338–45. дои : 10.1016/S0959-440X(98)80068-7. ПМИД  9666330.
47. Политу А.С., Готель М., Импрота С., Вангелиста Л., Пасторе А. (февраль 1996 г.). «Эластичная область I-диапазона тайтина собирается «модульным» образом за счет слабо взаимодействующих Ig-подобных доменов». Журнал молекулярной биологии . 255 (4): 604–16. дои : 10.1006/jmbi.1996.0050. ПМИД  8568900.
48. Маклахлан AD (февраль 1979 г.). «Дупликация генов в структурной эволюции химотрипсина». Журнал молекулярной биологии . 128 (1): 49–79. дои : 10.1016/0022-2836(79)90308-5. ПМИД  430571.
49. Мур JD, Endow SA (март 1996 г.). «Кинезиновые белки: тип моторов подвижности микротрубочек». Биоэссе . 18 (3): 207–19. doi :10.1002/bies.950180308. PMID  8867735. S2CID  46012215.
50. Рассел Р.Б. (декабрь 1994 г.). «Вставка домена». Белковая инженерия . 7 (12): 1407–10. дои : 10.1093/протеин/7.12.1407. ПМИД  7716150.
51. Хейни Д.Т., Сюэ Б (май 2015 г.). «Супердомены в иерархии структуры белков: случай PTP-C2». Белковая наука . 24 (5): 874–82. дои : 10.1002/pro.2664. ПМЦ 4420535 . ПМИД  25694109. 
52. Левинталь С (1968). «Есть ли пути сворачивания белка?» (PDF) . Дж. Чим Физ . 65 : 44–45. Бибкод : 1968JCP....65...44L. дои : 10.1051/jcp/1968650044. Архивировано из оригинала (PDF) 2 сентября 2009 года.
53. Дилл К.А. (июнь 1999 г.). «Принципы полимеров и сворачивание белков». Белковая наука . 8 (6): 1166–80. дои : 10.1110/ps.8.6.1166. ПМК 2144345 . ПМИД  10386867. 
54. Леопольд П.Е., Монталь М., Онучич Дж.Н. (сентябрь 1992 г.). «Воронки сворачивания белков: кинетический подход к взаимосвязи последовательности и структуры». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (18): 8721–5. Бибкод : 1992PNAS...89.8721L. дои : 10.1073/pnas.89.18.8721 . ПМК 49992 . ПМИД  1528885. 
55. Дилл К.А., Чан Х.С. (январь 1997 г.). «От Левинталя к путям к воронкам». Структурная биология природы . 4 (1): 10–9. дои : 10.1038/nsb0197-10. PMID  8989315. S2CID  11557990.
56. Уайт SH, Джейкобс RE (апрель 1990 г.). «Статистическое распределение гидрофобных остатков по длине белковых цепей. Значение для сворачивания и эволюции белков». Биофизический журнал . 57 (4): 911–21. Бибкод : 1990BpJ....57..911W. дои : 10.1016/S0006-3495(90)82611-4. ПМЦ 1280792 . ПМИД  2188687. 
57. Джордж Р.А., Херинга Дж. (февраль 2002 г.). «SnapDRAGON: метод определения структурных доменов белка на основе данных о последовательностях». Журнал молекулярной биологии . 316 (3): 839–51. CiteSeerX 10.1.1.329.2921 . дои : 10.1006/jmbi.2001.5387. ПМИД  11866536. 
58. Джордж Р.А., Лин К., Херинга Дж. (июль 2005 г.). «Скуби-домен: предсказание глобулярных доменов в последовательности белка». Исследования нуклеиновых кислот . 33 (проблема с веб-сервером): W160-3. дои : 10.1093/nar/gki381. ПМК 1160142 . ПМИД  15980446. 
59. Демадрил М, Йон Дж. М. (июль 1981 г.). «Существование промежуточных продуктов рефолдинга лизоцима Т4 при pH 7,4». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 101 (2): 563–9. дои : 10.1016/0006-291X(81)91296-1. ПМИД  7306096.
60. Тил Дж.М., Бенджамин округ Колумбия (июль 1977 г.). «Антитело как иммунологический зонд для изучения рефолдинга бычьего сывороточного альбумина. Рефолдинг внутри каждого домена». Журнал биологической химии . 252 (13): 4521–6. дои : 10.1016/S0021-9258(17)40192-X . ПМИД  873903.
61. Крейтон, TE (1983). Белки: структура и молекулярные свойства . Фримен, Нью-Йорк. Второе издание.
62. Potestio R, Pontiggia F, Micheletti C (июнь 2009 г.). «Грубое описание внутренней динамики белков: оптимальная стратегия разложения белков на жесткие субъединицы». Биофизический журнал . 96 (12): 4993–5002. Бибкод : 2009BpJ....96.4993P. дои : 10.1016/j.bpj.2009.03.051. ПМК 2712024 . ПМИД  19527659. 
63. Барон Р., Веллор, Н.А. (июль 2012 г.). «LSD1 / CoREST представляет собой аллостерический наноразмерный зажим, регулируемый молекулярным распознаванием хвоста гистона H3». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (31): 12509–14. Бибкод : 2012PNAS..10912509B. дои : 10.1073/pnas.1207892109 . ПМК 3411975 . ПМИД  22802671. 
64. 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. 
65. Бу З, Биль Р., Монкенбуш М., Рихтер Д., Callaway DJ (декабрь 2005 г.). «Связанное движение белковых доменов в Taq-полимеразе, выявленное с помощью спектроскопии нейтронного спинового эха». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (49): 17646–51. Бибкод : 2005PNAS..10217646B. дои : 10.1073/pnas.0503388102 . ПМЦ 1345721 . ПМИД  16306270. 
66. Соудхамини Р., Бланделл Т.Л. (март 1995 г.). «Автоматический метод кластерного анализа вторичных структур для идентификации доменов в белках». Белковая наука . 4 (3): 506–20. дои : 10.1002/pro.5560040317. ПМК 2143076 . ПМИД  7795532. 
67. Суинделлс МБ (январь 1995 г.). «Процедура обнаружения структурных доменов в белках». Белковая наука . 4 (1): 103–12. дои : 10.1002/pro.5560040113. ПМК 2142966 . ПМИД  7773168. 
68. Джанин Дж., Водак С.Дж. (1983). «Структурные домены в белках и их роль в динамике функции белков». Прогресс биофизики и молекулярной биологии . 42 (1): 21–78. дои : 10.1016/0079-6107(83)90003-2 . ПМИД  6353481.
69. Цай CJ, Нусинов Р (январь 1997 г.). «Гидрофобные складчатые единицы, полученные из разнородных мономерных структур, и их взаимодействия». Белковая наука . 6 (1): 24–42. дои : 10.1002/pro.5560060104. ПМК 2143523 . ПМИД  9007974. 
70. Crippen GM (декабрь 1978 г.). «Древовидная структурная организация белков». Журнал молекулярной биологии . 126 (3): 315–32. дои : 10.1016/0022-2836(78)90043-8. ПМИД  745231.
71. Россманн М.Г., Морас Д., Олсен К.В. (июль 1974 г.). «Химическая и биологическая эволюция нуклеотидсвязывающего белка». Природа . 250 (463): 194–9. Бибкод : 1974Natur.250..194R. дои : 10.1038/250194a0. PMID  4368490. S2CID  4273028.
72. Роуз Г.Д. (ноябрь 1979 г.). «Иерархическая организация доменов в глобулярных белках». Журнал молекулярной биологии . 134 (3): 447–70. дои : 10.1016/0022-2836(79)90363-2. ПМИД  537072.
73. Go N, Taketomi H (февраль 1978 г.). «Соответствующая роль короткодействующих и дальнодействующих взаимодействий в сворачивании белка». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 75 (2): 559–63. Бибкод : 1978PNAS...75..559G. дои : 10.1073/pnas.75.2.559 . ПМК 411294 . ПМИД  273218. 
74. Холм Л., Сандер С. (январь 1997 г.). «Классификация трехмерных белковых складок Дали / FSSP». Исследования нуклеиновых кислот . 25 (1): 231–4. дои : 10.1093/нар/25.1.231. ПМК 146389 . ПМИД  9016542. 
75. Сиддики А.С., Бартон Г.Дж. (май 1995 г.). «Непрерывные и прерывистые домены: алгоритм автоматического создания надежных определений белковых доменов». Белковая наука . 4 (5): 872–84. дои : 10.1002/pro.5560040507. ПМК 2143117 . ПМИД  7663343. 
76. Зефус М.Х. (июнь 1997 г.). «Идентификация компактных гидрофобно стабилизированных доменов и модулей, содержащих несколько пептидных цепей». Белковая наука . 6 (6): 1210–9. дои : 10.1002/pro.5560060609. ПМЦ 2143719 . ПМИД  9194181. 
77. Тейлор WR (март 1999 г.). «Идентификация структурного домена белка». Белковая инженерия . 12 (3): 203–16. дои : 10.1093/протеин/12.3.203 . ПМИД  10235621.
78. Водак С.Дж., Джанин Дж. (ноябрь 1981 г.). «Расположение структурных доменов в белке». Биохимия . 20 (23): 6544–52. дои : 10.1021/bi00526a005. ПМИД  7306523.
79. Рашин, 1985 ^{[ нужна полная цитата ]}
80. Зефус М.Х., Роуз Г.Д. (сентябрь 1986 г.). «Компактные единицы в белках». Биохимия . 25 (19): 5759–65. дои : 10.1021/bi00367a062. ПМИД  3778881.
81. Пандуранган AP, Топф М (сентябрь 2012 г.). «RIBFIND: веб-сервер для идентификации твердых тел в белковых структурах и для облегчения гибкого встраивания в крио-ЭМ-карты» (PDF) . Биоинформатика . 28 (18): 2391–3. doi : 10.1093/биоинформатика/bts446. ПМИД  22796953.
82. Пандуранган AP, Topf M (февраль 2012 г.). «Обнаружение твердых тел в белковых структурах: применение к гибкой подгонке к криоЭМ-картам». Журнал структурной биологии . 177 (2): 520–31. дои : 10.1016/j.jsb.2011.10.011. ПМИД  22079400.
83. Алексиев Т, Потестио Р, Понтиджа Ф, Коццини С, Микелетти С (октябрь 2009 г.). «PiSQRD: веб-сервер для разложения белков на квазижесткие динамические домены». Биоинформатика . 25 (20): 2743–4. doi : 10.1093/биоинформатика/btp512 . PMID  19696046. S2CID  28106759.
84. Микелетти К., Карлони П. и Маритан А. Точное и эффективное описание колебательной динамики белков: сравнение молекулярной динамики и гауссовых моделей, Белки, 55, 635, 2004.
85. Барклай АН (август 2003 г.). «Мембранные белки с иммуноглобулиноподобными доменами - главное суперсемейство взаимодействующих молекул». Семинары по иммунологии . 15 (4): 215–23. дои : 10.1016/S1044-5323(03)00047-2. ПМИД  14690046.
86. Бейтман А., Коггилл П., Финн Р.Д. (октябрь 2010 г.). «DUF: семьи в поисках функции». Акта Кристаллографика. Раздел F. Структурная биология и кристаллизационные связи . 66 (Часть 10): 1148–52. дои : 10.1107/S1744309110001685. ПМК 2954198 . ПМИД  20944204. 
87. Эль-Гебали С., Мистри Дж., Бейтман А., Эдди С.Р., Лучани А., Поттер СК и др. (январь 2019 г.). «База данных семейств белков Pfam в 2019 году». Исследования нуклеиновых кислот . 47 (Д1): Д427–Д432. дои : 10.1093/nar/gky995. ПМК 6324024 . ПМИД  30357350. 

Ключевые документы

• Берман Х.М., Уэстбрук Дж., Фенг З., Гиллиланд Г., Бхат Т.Н., Вайсиг Х. и др. (январь 2000 г.). «Банк данных о белках». Исследования нуклеиновых кислот . 28 (1): 235–42. дои : 10.1093/нар/28.1.235. ПМЦ  102472 . ПМИД  10592235.
• Туз Дж., Бренден С. (1999). Знакомство со структурой белка . Нью-Йорк: Паб Garland. ISBN 978-0-8153-2305-1.
• Дас С., Смит Т.Ф. (2000). «Определение природного белка, набора Lego». Достижения в области химии белков . 54 : 159–83. дои : 10.1016/S0065-3233(00)54006-6. ISBN 978-0-12-034254-9. ПМИД  10829228.
• Дитманн С., Парк Дж., Нотредам С., Хегер А., Лаппе М., Холм Л. (январь 2001 г.). «Полностью автоматическая эволюционная классификация белковых складок: Словарь доменов Дали, версия 3». Исследования нуклеиновых кислот . 29 (1): 55–7. дои : 10.1093/нар/29.1.55. ПМК  29815 . ПМИД  11125048.
• Дайсон Х.Дж. , Сэйр Дж.Р., Мерутка Дж., Шин Х.К., Лернер Р.А., Райт П.Е. (август 1992 г.). «Сворачивание пептидных фрагментов, содержащих полную последовательность белков. Модели инициации сворачивания белков. II. Пластоцианин». Журнал молекулярной биологии . 226 (3): 819–35. дои : 10.1016/0022-2836(92)90634-V. ПМИД  1507228.
• Фершт А.Р. (февраль 1997 г.). «Механизмы нуклеации при сворачивании белка». Современное мнение в области структурной биологии . 7 (1): 3–9. дои : 10.1016/S0959-440X(97)80002-4. ПМИД  9032066.
• Джордж Д.Г., Хант Л.Т., Баркер В.К. (1996). «[3] Международная база данных последовательностей белков PIR-International». PIR-Международная база данных белковых последовательностей . Методы энзимологии. Том. 266. стр. 41–59. дои : 10.1016/S0076-6879(96)66005-4. ISBN 978-0-12-182167-8. ПМК  145575 . ПМИД  8743676.
• Иди М (май 1981 г.). «Корреляция экзонных областей ДНК со структурными единицами белка в гемоглобине». Природа . 291 (5810): 90–2. Бибкод : 1981Natur.291...90G. дои : 10.1038/291090a0. PMID  7231530. S2CID  4313732.
• Хэдли С., Джонс Д.Т. (сентябрь 1999 г.). «Систематическое сравнение классификаций структур белков: SCOP, CATH и FSSP». Состав . 7 (9): 1099–112. дои : 10.1016/S0969-2126(99)80177-4 . ПМИД  10508779.
• Хейворд С. (сентябрь 1999 г.). «Структурные принципы, управляющие движением доменов в белках». Белки . 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.
• Херинга Дж., Аргос П. (июль 1991 г.). «Кластеры боковых цепей в белковых структурах и их роль в сворачивании белков». Журнал молекулярной биологии . 220 (1): 151–71. дои : 10.1016/0022-2836(91)90388-М. ПМИД  2067014.
• Хониг Б. (октябрь 1999 г.). «Складывание белка: от парадокса Левинталя к предсказанию структуры». Журнал молекулярной биологии . 293 (2): 283–93. CiteSeerX  10.1.1.332.955 . дои : 10.1006/jmbi.1999.3006. ПМИД  10550209.
• Ким П.С., Болдуин Р.Л. (1990). «Промежуточные соединения в реакциях сворачивания малых белков». Ежегодный обзор биохимии . 59 (1): 631–60. doi : 10.1146/annurev.bi.59.070190.003215. ПМИД  2197986.
• Мурвай Дж., Влаховичек К., Барта Е., Каталетто Б., Понгор С. (январь 2000 г.). «Библиотека белковых доменов SBASE, версия 7.0: коллекция аннотированных сегментов белковых последовательностей». Исследования нуклеиновых кислот . 28 (1): 260–2. дои : 10.1093/нар/28.1.260. ПМЦ  102474 . ПМИД  10592241.
• Мурзин А.Г., Бреннер С.Е. , Хаббард Т. , Чотия С. (апрель 1995 г.). «SCOP: база данных структурной классификации белков для исследования последовательностей и структур» (PDF) . Журнал молекулярной биологии . 247 (4): 536–40. дои : 10.1016/S0022-2836(05)80134-2. PMID  7723011. Архивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2012 года.
• Джанин Дж., Чотия С. (1985). «Домены в белках: определения, расположение и структурные принципы». Дифракционные методы биологических макромолекул . Часть Б. Методы энзимологии. Том. 115. стр. 420–30. дои : 10.1016/0076-6879(85)15030-5. ISBN 978-0-12-182015-2. ПМИД  4079796.
• Шульц Дж., Копли Р.Р., Доркс Т., Понтинг К.П., Борк П. (январь 2000 г.). «SMART: веб-инструмент для изучения генетически мобильных доменов». Исследования нуклеиновых кислот . 28 (1): 231–4. дои : 10.1093/нар/28.1.231. ПМЦ  102444 . ПМИД  10592234.
• Сиддики А.С., Денглер У., Бартон Г.Дж. (февраль 2001 г.). «3Dee: база данных структурных доменов белков». Биоинформатика . 17 (2): 200–1. doi : 10.1093/биоинформатика/17.2.200. ПМИД  11238081.
• Шринивасарао Г.И., Йе Л.С., Маржец Ч.Р., Оркатт Б.С., Баркер В.К., Пфайффер Ф. (январь 1999 г.). «База данных выравниваний белковых последовательностей: PIR-ALN». Исследования нуклеиновых кислот . 27 (1): 284–5. дои : 10.1093/нар/27.1.284. ПМК  148157 . ПМИД  9847202.
• Татусов Р.Л., Натале Д.А., Гаркавцев И.В., Татусова Т.А., Шанкаварам Ю.Т., Рао Б.С. и др. (январь 2001 г.). «База данных COG: новые разработки в филогенетической классификации белков полных геномов». Исследования нуклеиновых кислот . 29 (1): 22–8. дои : 10.1093/нар/29.1.22. ПМК  29819 . ПМИД  11125040.
• Тейлор В.Р., Оренго, Калифорния (июль 1989 г.). «Выравнивание структуры белка». Журнал молекулярной биологии . 208 (1): 1–22. дои : 10.1016/0022-2836(89)90084-3. ПМИД  2769748.
• Ян А.С., Хониг Б. (сентябрь 1995 г.). «Детерминанты свободной энергии образования вторичной структуры: I. альфа-спирали». Журнал молекулярной биологии . 252 (3): 351–65. дои : 10.1006/jmbi.1995.0502 . ПМИД  7563056.
• Ян А.С., Хониг Б. (сентябрь 1995 г.). «Детерминанты свободной энергии образования вторичной структуры: II. Антипараллельные бета-листы». Журнал молекулярной биологии . 252 (3): 366–76. дои : 10.1006/jmbi.1995.0503 . ПМИД  7563057.
• Гоф Дж. , Чотия С. (январь 2002 г.). «СУПЕРСЕМЕЙСТВО: HMM, представляющие все белки известной структуры. Поиск последовательностей SCOP, выравнивание и назначение генома». Исследования нуклеиновых кислот . 30 (1): 268–72. дои : 10.1093/нар/30.1.268. ПМК  99153 . ПМИД  11752312.

Внешние ссылки

Структурные доменные базы данных

• Консервативные домены на веб-сайте Национального центра биотехнологий
• 3Ди
• КАТ
• ДАЛИ
• Определение и назначение структурных доменов в белках в Wayback Machine (архивировано 11 сентября 2006 г.)
• Браузер клана PFAM

Базы данных доменов последовательностей

• ИнтерПро
• Pfam в веб-архивах Библиотеки Конгресса (заархивировано 6 мая 2011 г.)
• ПРОСАЙТ
• ПроДом ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
• УМНЫЙ
• Сохраненная база данных доменов NCBI
• СУПЕРСЕМЕЙСТВО Библиотека HMM, представляющая суперсемейства, и база данных аннотаций (суперсемейства и семейства) для всех полностью секвенированных организмов.

Функциональные базы данных предметной области

• dcGO Полная база данных предметно-ориентированных онтологий по функциям, фенотипам и заболеваниям.