Убиквитин-связывающие домены (UBD) представляют собой белковые домены , которые распознают убиквитин и нековалентно связываются с ним посредством белок-белковых взаимодействий . По состоянию на 2019 год в протеоме человека было идентифицировано 29 типов UBD . [2] [3] Большинство UBD связываются с убиквитином лишь слабо, с аффинностью связывания в диапазоне от низких до средних мкМ . [4] [5] Белки, содержащие UBD, известны как убиквитин-связывающие белки или иногда как «убиквитиновые рецепторы». [2] [4]
Большинство UBD имеют небольшой размер (часто менее 50 аминокислот ) и принимают множество различных белковых складок из нескольких классов складок , включая полностью -альфа- , полностью- бета-складки и альфа/бета-складки. Многие UBD можно грубо разделить на четыре широкие категории: альфа-спиральные структуры (в некоторых случаях размером всего в одну спираль, как в мотиве, взаимодействующем с убиквитином ); цинковые пальцы ; домены гомологии плекстрина (PH); и домены, подобные доменам ферментов, конъюгирующих убиквитин (также известных как E2) . Другими UBD, не входящими в эти категории, могут быть домены SH3 , домены PFU и другие структуры. [5] [6] Наиболее распространены небольшие спиральные структуры, примеры включают убиквитин-ассоциированные домены (UBA), CUE-домены, мотив, взаимодействующий с убиквитином (UIM), мотив, взаимодействующий с убиквитином (MIU) и белок VHS . домен . [5]
Многие UBD семейства UBA связываются с убиквитином через гидрофобный участок, сосредоточенный на определенном остатке изолейцина («Пластырь Ile44») [7] , хотя наблюдалось связывание с другими поверхностными участками, например «Пластырь Ile36». [8] UBD с цинковыми пальцами имеют более широкий диапазон способов связывания, включая взаимодействия с полярными остатками. [5] Поскольку многие UBD имеют общую или перекрывающуюся поверхность взаимодействия убиквитина, их взаимодействия часто являются взаимоисключающими; из-за стерических столкновений более одного UBD не могут физически взаимодействовать с одним и тем же гидрофобным пятном, центрированным Ile44, на одной молекуле убиквитина. [5]
Большинство описанных на сегодняшний день UBD связываются с моноубиквитином и, таким образом, не проявляют предпочтения связывания по-разному связанных цепей убиквитина . Однако существует несколько известных UBD, специфичных для связей, которые могут специфически различать восемь различных убиквитиновых связей. Это важно, поскольку считается, что разные типы связей сигнализируют о разных молекулярных процессах, а распознавание этих цепей, специфичное для связей, обеспечивает соответствующий клеточный ответ. [ нужна цитата ]