Białko trzech palców
| Białko trzech palców | |
|---|---|
 Erabutoksyna A, neurotoksyna należąca do nadrodziny toksyn trójpalcowych . Trzy „palce” są oznaczone jako I, II i III, a cztery konserwatywne wiązania dwusiarczkowe są pokazane na żółto. Renderowane z .
| |
| Identyfikatory | |
| Symbol | ? |
| CATH | 1qkd |
| SCOP2 | 1qkd / ZAKRES / SUPFAM |
Białka trzech palców lub domeny białek trzech palców ( 3FP lub TFPD ) to nadrodzina białek składająca się z małych, około 60-80 reszt aminokwasowych domen białkowych o wspólnej strukturze trzeciorzędowej : trzy pętle nici beta rozciągnięte od hydrofobowego rdzenia stabilizowanego dwusiarczkiem obligacje . Nazwa rodziny pochodzi od wyciągniętych „palców” trzech pętli. Członkowie rodziny nie mają enzymów aktywność, ale są zdolne do tworzenia interakcji białko-białko z wysoką specyficznością i powinowactwem . Członkami założycielami tej rodziny, również najlepiej scharakteryzowanymi pod względem budowy, są trzypalcowe toksyny znajdujące się w jadzie węża , które mają różnorodne efekty farmakologiczne , najczęściej poprzez zakłócenie sygnalizacji cholinergicznej . Rodzina jest również reprezentowana w nietoksycznych białkach, które mają szerokie taksonomiczne ; Domeny 3FP występują w domenach zewnątrzkomórkowych niektórych receptorów na powierzchni komórki, jak również w białkach globularnych zakotwiczonych w GPI i wydzielanych , zwykle zaangażowanych w sygnalizację.
Toksyny trzech palców
Członkami założycielami rodziny 3FP są toksyny trzech palców (3FTx) często występujące w jadzie węża . Białka 3FTx są szeroko rozpowszechnione w rodzinach jadowitych węży, ale są szczególnie bogate w rodzinę Elapidae , w której względna proporcja 3FTx do innych toksyn jadu może osiągnąć 95%. Wiele białek 3FTx to neurotoksyny , chociaż mechanizm toksyczności znacznie się różni, nawet wśród białek o stosunkowo dużej identyczności sekwencji ; wspólne cele białkowe obejmują te zaangażowane w cholinergiczną , takie jak nikotynowe receptory acetylocholiny , muskarynowe receptory acetylocholiny i acetylocholinoesteraza . Inną dużą podrodziną białek 3FTx są kardiotoksyny (znane również jako cytotoksyny lub cytolizyny); ta grupa jest bezpośrednio cytotoksyczna , najprawdopodobniej z powodu interakcji z fosfolipidami i prawdopodobnie innymi składnikami błony komórkowej .
Rodzina Ly6/uPAR
Rodzina Ly6/uPAR szeroko opisuje rodzinę genów zawierającą trzypalcowe domeny białkowe , które nie są toksyczne ani nie są składnikami jadu; są one często znane jako domeny LU i można je znaleźć w zewnątrzkomórkowych domenach receptorów na powierzchni komórki oraz w białkach globularnych zakotwiczonych w GPI lub wydzielanych . Nazwa rodziny pochodzi od dwóch reprezentatywnych grup członków, rodziny małych globularnych białek limfocytów antygenu 6 (LY6) i rodziny receptor aktywatora plazminogenu urokinazy (uPAR). Inne receptory z domenami LU obejmują członków receptora transformującego czynnika wzrostu beta (TGF-beta), takich jak receptor aktywiny typu 2 ; i morfogenetyczny receptor białkowy kości, typ IA . Inne białka domeny LU to małe białka globularne, takie jak antygen CD59 , LYNX1 , SLURP1 i SLURP2.
Wiele białek zawierających domeny LU bierze udział w sygnalizacji cholinergicznej i wiąże się z receptorami acetylocholiny , w szczególności łącząc ich funkcję ze wspólnym mechanizmem toksyczności 3FTx. Uważa się, że członkowie rodziny Ly6/uPAR są ewolucyjnymi przodkami toksyn 3FTx. Inne białka LU, takie jak antygen CD59 , mają dobrze zbadane funkcje w regulacji układu odpornościowego .
Struktura genów
Toksyny trzech palców węża i członkowie rodziny Ly6 / uPAR mają wspólną strukturę genów , zazwyczaj składającą się z dwóch intronów i trzech eksonów . Sekwencja pierwszego egzonu jest na ogół dobrze zachowana w porównaniu z pozostałymi dwoma. Trzeci ekson zawiera główne cechy różnicujące między dwiema grupami, ponieważ jest to miejsce, w którym C-końcowy peptyd kotwicy GPI , powszechny wśród białek globularnych Ly6/uPAR.
Ewolucja i rozmieszczenie taksonomiczne
Białka z ogólnego fałdu trójpalczastego są szeroko rozpowszechnione wśród metazoanów . Badanie bioinformatyczne z 2008 roku zidentyfikowało około 45 przykładów takich białek, zawierających do trzech domen trzech palców, reprezentowanych w ludzkim genomie . Nowszy profil rodziny genów Ly6/uPAR zidentyfikował 35 członków rodziny ludzkiej i co najmniej 61 mysich w odpowiednich genomach organizmów.
Uważa się, że rodzina białek z trzema palcami rozszerzyła się poprzez duplikację genów w linii wężowej . Toksyny 3FTx są uważane za ograniczone do Caenophidii , taksonu zawierającego wszystkie jadowite węże; jednak co najmniej jeden homolog został zidentyfikowany w pytonie birmańskim , blisko spokrewnionej podgrupie. Tradycyjnie uważano, że geny 3FTx ewoluowały w wyniku powtarzających się zdarzeń duplikacji, po których następowała neofunkcjonalizacja i rekrutacja do ekspresji genów wzorce ograniczone do gruczołów jadowych. Argumentowano jednak, że proces ten powinien być niezwykle rzadki, a subfunkcjonalizacja lepiej wyjaśnia obserwowaną dystrybucję. Niedawno stwierdzono, że nietoksyczne białka 3FP są szeroko wyrażane w wielu różnych tkankach węży, co skłoniło alternatywną hipotezę, że białka o ograniczonej ekspresji w ślinie były selektywnie rekrutowane pod kątem toksycznej funkcjonalności.
Linki zewnętrzne
- SCOP: SSF57302
- CATH: 2.10.60.10