Плекстрин домендері (PH домендері) – жасуша сигналдау және цитоскелеттегі маңызды ақуыз құрылымдары. Липидтерге байланысы арқылы жасуша процестерін реттейді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ақуыз домені
Protein domain
Плекстрин гомология домені (PH домені) немесе (PHIP) – шамамен 120 аминқышқылынан тұратын ақуыз домені, ол клеткаішілік сигналдануға қатысатын немесе цитоскелет құрамына кіретін көптеген ақуыздарда кездеседі. Бұл домен биологиялық мембраналардағы фосфатидилинозитол липидтерімен (мысалы, фосфатидилинозитол (3,4,5) трифосфаты және фосфатидилинозитол (4,5) бифосфаты), сондай-ақ гетеротримерлік G ақуыздарының βγ суббірліктерімен және протеинкиназа С сияқты ақуыздармен байланыса алады. Осы өзара әрекеттесулер арқылы PH домендері ақуыздарды әртүрлі мембраналарға тартуға қатысады, осылайша оларды тиісті жасушалық бөлімдерге бағыттайды немесе сигналдық жолдардың басқа компоненттерімен өзара әрекеттесуге мүмкіндік береді.
Pleckstrin homology domain (PH domain) or (PHIP) is a protein domain of approximately 120 amino acids that occurs in a wide range of proteins involved in intracellular signaling or as constituents of the cytoskeleton. This domain can bind phosphatidylinositol lipids within biological membranes (such as phosphatidylinositol (3,4,5) trisphosphate and phosphatidylinositol (4,5) bisphosphate), and proteins such as the βγ subunits of heterotrimeric G proteins, and protein kinase C. Through these interactions, PH domains play a role in recruiting proteins to different membranes, thus targeting them to appropriate cellular compartments or enabling them to interact with other components of the signal transduction pathways.
Липидті байланыстыру ерекшелігі
Жеке PH домендері инозитол сақинасының әртүрлі жерлерінде фосфорилденген фосфоинозитидтерге қатысты ерекшеліктерге ие, мысалы, кейбіреулері фосфатидил инозитол (4,5) бисфосфатқа байланысады, бірақ фосфатидил инозитол (3,4,5) трисфосфатқа немесе фосфатидил инозитол (3,4) бисфосфатқа байланыспайды, ал басқалары қажетті туыстыққа ие болуы мүмкін. Бұл маңызды, себебі бұл иннозитол сақинасындағы осы сайттарды фосфорилдейтін немесе дефосфорилдейтін ферменттердің, мысалы, фосфоинозитид-3 киназа немесе ПТЕН сияқты ферменттердің әрекетіне жауапты. Осылайша, мұндай ферменттер жасуша функциясына олардың фосфолипидтік өнімдерін байланыстыра алатын PH домендері бар төменгі сигналдық ақуыздардың орналасуын реттеу арқылы әсер етеді.
Individual PH domains possess specificities for phosphoinositides phosphorylated at different sites within the inositol ring, e. g., some bind phosphatidylinositol (4,5) bisphosphate but not phosphatidylinositol (3,4,5) trisphosphate or phosphatidylinositol (3,4) bisphosphate, while others may possess the requisite affinity. This is important because it makes the recruitment of different PH domain containing proteins sensitive to the activities of enzymes that either phosphorylate or dephosphorylate these sites on the inositol ring, such as phosphoinositide 3 kinase or PTEN, respectively. Thus, such enzymes exert a part of their effect on cell function by modulating the localization of downstream signaling proteins that possess PH domains that are capable of binding their phospholipid products.
Құрылымы
Бірнеше PH домендерінің 3D құрылымы анықталды. Белгілі барлық жағдайларда екі перпендикуляр, антипараллель бета-жапырақшадан тұратын ортақ құрылым бар, одан кейін C-терминальды амфипатиялық спираль орналасқан. Бета-жапырақшаларды байланыстыратын тізбекшелер ұзындығы бойынша үлкен айырмашылықтарға ие, бұл PH доменін анықтауды қиындатады, бірақ доменнің ерекшелігіне себеп болатын фактор болып табылады. PH домендері арасындағы жалғыз сақталатын аминқышқылы – доменнің негізін құруға қатысатын альфа спиралінің ішінде орналасқан бір триптофан.
The 3D structure of several PH domains has been determined. All known cases have a common structure consisting of two perpendicular anti parallel beta sheets, followed by a C terminal amphipathic helix. The loops connecting the beta strands differ greatly in length, making the PH domain relatively difficult to detect while providing the source of the domain's specificity. The only conserved residue among PH domains is a single tryptophan located within the alpha helix that serves to nucleate the core of the domain.
PH доменін қамтитын ақуыздар
PH домендері OSBP немесе ARF сияқты көптеген әртүрлі ақуыздарда кездеседі. Бұл жағдайда Гольджи аппаратына тартылу ПтдИнс және ARF-қа тәуелді. Көптеген PH домендерінің фосфоинозиттерге байланысу қабілеті төмен және олар ақуыз байланыстыру домендері ретінде жұмыс істейді деп болжанады. *Saccharomyces cerevisiae*-дегі геномдық зерттеу көрсеткендей, 33 ашытқы PH доменінің көпшілігі фосфоинозиттерге байланысуда өте икемді, ал тек біреуі (Num1 PH) жоғары ерекшелік танытты. PH домендерін қамтитын ақуыздар келесі топтарға жатады:
PH domains can be found in many different proteins, such as OSBP or ARF. Recruitment to the Golgi apparatus in this case is dependent on both PtdIns and ARF. A large number of PH domains have poor affinity for phosphoinositides and are hypothesized to function as protein binding domains. A Genome wide look in Saccharomyces cerevisiae showed that most of the 33 yeast PH domains are indeed promiscuous in binding to phosphoinositides, while only one (Num1 PH) behaved highly specific Proteins reported to contain PH domains belong to the following families:
Плекстрин, осы домен алғаш рет анықталған ақуыз, тромбоциттердегі белок киназа C-нің негізгі субстраты болып табылады. Плекстринде екі PH домені бар. ARAP ақуыздары бес PH доменін қамтиды. Акт/Рак отбасы, белок киназа D1 және трипаносомалық NrkA отбасы сияқты серин/треонинге қатысты белок киназалары. Btk/Itk/Tec қосалқы отбасына жататын рецепторсыз тирозинкиназалар. Инсулин рецепторы субстраты 1 (IRS 1). Кішкентай G-белоктарды реттегіштер: Dbl-сияқты отбасынан 64 RhoGEF және ABR, BCR немесе ARAP ақуыздары сияқты бірнеше GTPазаны белсендіретін ақуыздар. Цитоскелеттік ақуыздар, мысалы, динамин (қараңыз), *Caenorhabditis elegans* кинезин сияқты белок unc 104 (қараңыз), спектриннің бета-тізбегі, синтрофин (2 PH домені) және *S. cerevisiae* ядролық миграция ақуызы NUM1. Оксистерол байланыстыратын ақуыздар OSBP, *S. cerevisiae* OSH1 және YHR073w. Керамидкиназа, керамидтерді керамид-1 фосфатына фосфорилирлейтін липид киназа. GRK2 тұқымдасының (бета-адренергиялық рецептор киназалары) G-белдікті рецептор киназалары (GRK): GRK2 және GRK3.
Pleckstrin, the protein where this domain was first detected, is the major substrate of protein kinase C in platelets. Pleckstrin contains two PH domains. ARAP proteins contain five PH domains. Serine/threonine specific protein kinases such as the Akt/Rac family, protein kinase D1, and the trypanosomal NrkA family. Non receptor tyrosine kinases belonging to the Btk/Itk/Tec subfamily. Insulin receptor substrate 1 (IRS 1). Regulators of small G proteins: 64 RhoGEFs of the Dbl like family., and several GTPase activating proteins like ABR, BCR or ARAP proteins. Cytoskeletal proteins such as dynamin (see ), Caenorhabditis elegans kinesin like protein unc 104 (see ), spectrin beta chain, syntrophin (2 PH domains), and S. cerevisiae nuclear migration protein NUM1. Oxysterol binding proteins OSBP, S. cerevisiae OSH1 and YHR073w. Ceramide kinase, a lipid kinase that phosphorylates ceramides to ceramide 1 phosphate. G protein receptor kinases (GRK) of GRK2 subfamily (beta adrenergic receptor kinases): GRK2 and GRK3.