Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ақуыз домені
Protein domain
SH2 (Src Homology 2) домені – Src онкопротеинінің және көптеген басқа ұяшық ішіндегі сигналдарды жеткізетін ақуыздардың құрамында кездесетін, құрылымдық тұрғыдан сақталған ақуыз домені. SH2 домендері басқа ақуыздардағы фосфорилденген тирозин қалдықтарымен байланысады, бұл SH2 домені бар ақуыздың функциясын немесе активтілігін өзгертеді. SH2 домені әртүрлі жасушалық функцияларды реттейтін сигналдарды беруге мүмкіндік беретін, ақуыз-ақуыздық өзара әрекеттесудің прототиптік модульдік домені деп есептеледі. SH2 домендері рецепторлық тирозинкиназа жолдарының сигналдарын жеткізуге көмектесетін адаптерлік ақуыздарда кеңінен таралған.
The SH2 (Src Homology 2) domain is a structurally conserved protein domain contained within the Src oncoprotein and in many other intracellular signal transducing proteins. SH2 domains bind to phosphorylated tyrosine residues on other proteins, modifying the function or activity of the SH2 containing protein. The SH2 domain may be considered the prototypical modular protein protein interaction domain, allowing the transmission of signals controlling a variety of cellular functions. SH2 domains are especially common in adaptor proteins that aid in the signal transduction of receptor tyrosine kinase pathways.
Құрылымы мен өзара іс-қимылдары
SH2 домендері шамамен 100 аминқышқылы қалдығынан тұрады және екі α-спиральдің арасында орналасқан орталық антипараллель β-жапырақшаны көрсетеді. Фосфотирозин қамтитын пептидтерге байланысу, фосфотирозиндегі теріс зарядталған фосфатпен жұптасатын қатаң сақталатын Arg қалдығын, сондай-ақ мақсатты пептидтің жанындағы тізбектерді танитын айналасындағы қуысты қамтиды. Адамның 100-ден астам ақуызында SH2 домендері кездеседі. Тирозин қамтитын әртүрлі тізбектер SH2 домендерімен байланысады және ұқсас функцияларды атқаратын көптеген организмдерде сақталады. Фосфотирозин қамтитын ақуыздың SH2 доменіне байланысуы, SH2 домені мен ферменттің басқа домендері арасындағы өзара әрекеттесулерге байланысты, SH2 доменін қамтитын ақуыздың белсендірілуіне немесе белсенділігінің жойылуына алып келуі мүмкін. SH2 доменінің құрылымдық тұрақтылығын бұзатын немесе мақсатты фосфотирозин пептидіне байланысуға әсер ететін мутациялар, X-хромосомаға байланысты агаммаглобулинемия және ауыр біріктірілген иммуножеткіліксіздік сияқты бірқатар ауруларға себеп болады.
SH2 domains contain about 100 amino acid residues and exhibit a central antiparallel β sheet centered between two α helices. Binding to phosphotyrosine containing peptides involves a strictly conserved Arg residue that pairs with the negatively charged phosphate on the phosphotyrosine, and a surrounding pocket that recognizes flanking sequences on the target peptide. Over 100 human proteins are known to contain SH2 domains. A variety of tyrosine containing sequences have been found to bind SH2 domains and are conserved across a wide range of organisms, performing similar functions. Binding of a phosphotyrosine containing protein to an SH2 domain may lead to either activation or inactivation of the SH2 containing protein, depending on the types of interactions formed between the SH2 domain and other domains of the enzyme. Mutations that disrupt the structural stability of the SH2 domain, or that affect the binding of the phosphotyrosine peptide of the target, are involved in a range of diseases including X linked agammaglobulinemia and severe combined immunodeficiency.
Түрлілігі
SH2 домендері ашытқыда кездеспейді және Dictyostelium discoideum сияқты әлеуметтік амебалар секілді организмдерде протозоялар мен жануарлар арасындағы шекарада пайда болады. Адам және егеуқұйрық SH2 домендерін толыққанды биоинформатикалық зерттеу адам геномында кодталған 115 ақуыздың ішінде 120 SH2 доменін анықтады, бұл SH2 домендерінің эволюциялық кеңею қарқынының жоғары екенін көрсетеді. Көптеген SH2 домендік құрылымдары анықталды және көптеген SH2 ақуыздары егеуқұйрықтарда жойылды.
SH2 domains are not present in yeast and appear at the boundary between protozoa and animalia in organisms such as the social amoeba Dictyostelium discoideum. A detailed bioinformatic examination of SH2 domains of human and mouse reveals 120 SH2 domains contained within 115 proteins encoded by the human genome, representing a rapid rate of evolutionary expansion among the SH2 domains. A large number of SH2 domain structures have been solved and many SH2 proteins have been knocked out in mice.
Қолданбалар
SH2 домендері және басқа да байланыстыру домендері ақуыз құрастыруда ақуыз жиынтықтарын жасау үшін қолданылған. Ақуыз жиынтықтары бірнеше ақуыздың бір-бірімен байланысып, ірі құрылым (супрамолекулалық жиынтық деп аталады) құрағанда пайда болады. Молекулалық биология әдістерін қолдана отырып, белгілі бір ферменттер мен SH2 домендерінің қосылған ақуыздары (фузиондық ақуыздар) жасалды, олар бір-бірімен байланысып, ақуыз жиынтықтарын құра алады. SH2 домендері байланысу үшін фосфорилендіруді қажет ететіндіктен, киназа және фосфатаза ферменттерін пайдалану зерттеушілерге ақуыз жиынтықтарының пайда болуын бақылауға мүмкіндік береді. Жоғары байланысқандыққа (аффинділікке) ие SH2 домендері жасалды және ақуыз жиынтығын құру саласында қолданылды. Ақуыз жиынтықтарын құрудың басты мақсаты – ферменттік бірге орналасу арқылы метаболизм жолдарының тиімділігін арттыру. SH2 домендері арқылы жасалған ақуыз жиынтықтарының басқа да қолданылулары – кең молекулалық тұтқындау қасиеттеріне ие, жоғары тығыздықтағы фрактал тәрізді құрылымдарды құру болып табылады.
SH2 domains, and other binding domains, have been used in protein engineering to create protein assemblies. Protein assemblies are formed when several proteins bind to one another to create a larger structure (called a supramolecular assembly). Using molecular biology techniques, fusion proteins of specific enzymes and SH2 domains have been created, which can bind to each other to form protein assemblies. Since SH2 domains require phosphorylation in order for binding to occur, the use of kinase and phosphatase enzymes gives researchers control over whether protein assemblies will form or not. High affinity engineered SH2 domains have been developed and utilized for protein assembly applications. The goal of most protein assembly formation is to increase the efficiency of metabolic pathways via enzymatic co localization. Other applications of SH2 domain mediated protein assemblies have been in the formation of high density fractal like structures, which have extensive molecular trapping properties.