Domena wiążąca ubikwitynę

Struktura NMR domeny UBA , wśród najczęstszych typów domen wiążących ubikwitynę, od białka ubikwiliny-1 (góra, cyjan) związanego z ubikwityną (dół, pomarańcz). Izoleucyna 44, środek hydrofobowego plastra na powierzchni ubikwityny, który oddziałuje z wieloma domenami wiążącymi ubikwitynę, jest podświetlony na niebiesko. Renderowane z .

Domeny wiążące ubikwitynę (UBD) to domeny białkowe , które rozpoznają i wiążą się niekowalencyjnie z ubikwityną poprzez interakcje białko-białko . Od 2019 roku w ludzkim proteomie zidentyfikowano łącznie 29 typów UBD . Większość UBD wiąże się z ubikwityną tylko słabo, z powinowactwem wiązania w zakresie od niskiego do średniego μM . Białka zawierające UBD są znane jako białka wiążące ubikwitynę lub czasami jako „receptory ubikwityny”.

Struktura

Większość UBD ma małe rozmiary (często mniej niż 50 aminokwasów ) i przyjmuje wiele różnych fałd białkowych z wielu klas fałd , w tym fałdy all- alfa , all- beta i alfa/beta. Wiele UBD można z grubsza podzielić na cztery szerokie kategorie: struktury alfa-helikalne (w niektórych przypadkach tak małe jak pojedyncza helisa, jak w motywie oddziałującym z ubikwityną ); palce cynkowe ; domeny homologii plekstryny (PH); i domeny podobne do tych w koniugacji ubikwityny (znane również jako E2) enzymy . Inne UBD niepasujące do tych kategorii mogą być domenami SH3 , domenami PFU i innymi strukturami. Najczęstsze są małe struktury helikalne, a przykłady obejmują domeny związane z ubikwityną (UBA), domeny CUE, motyw oddziałujący z ubikwityną (UIM), motyw oddziałujący z ubikwityną (MIU) i domena białkowa VHS .

Mechanizm wiązania

Wiele UBD z rodziny UBA wiąże się z ubikwityną poprzez hydrofobową łatkę skupioną na określonej reszcie izoleucyny („łatka Ile44”), chociaż zaobserwowano wiązanie z innymi łatami powierzchniowymi, na przykład „łatką Ile36”. UBD palca cynkowego mają szerszy zakres trybów wiązania, w tym interakcje z resztami polarnymi . Ponieważ wiele UBD ma wspólną lub nakładającą się powierzchnię interakcji ubikwityny, ich interakcje często wzajemnie się wykluczają; z powodu starć sterycznych , więcej niż jeden UBD nie może fizycznie oddziaływać z tą samą hydrofobową łatką skupioną na Ile44 na pojedynczej cząsteczce ubikwityny.

Większość opisanych do tej pory UBD wiąże się z monoubikwityną, a zatem nie wykazuje preferencji łączenia dla różnie połączonych łańcuchów ubikwityny . Istnieje jednak kilka znanych, specyficznych dla powiązań UBD, które mogą specyficznie rozróżniać osiem różnych powiązań ubikwitynowych. Jest to ważne, ponieważ uważa się, że różne typy wiązań sygnalizują różne procesy molekularne, a specyficzne dla wiązań rozpoznawanie tych łańcuchów zapewnia odpowiednią odpowiedź komórkową.