C2 domen
| C-2 domen | |
|---|---|
 | |
| Identifikatori | |
| Simbol | C2 |
| Fosfoinozitid 3-kinaza C2 | |
|---|---|
 Struktura fosfoinozitid 3-kinaze.[1] | |
| Identifikatori | |
| Simbol | PI3K_C2 |
C2-domen je proteinski strukturni domen uključen u usmjeravanje proteina na ćelijske membrane. Tipična verzija (PKC-C2) ima beta-sendvič sastavljen od 8 β-lanca koji koordinira dva ili tri kalcijeva iona, koji se vežu u šupljini formiranoj prvom i posljednjom petljom domena, na strani za vezivanje membrane. Mnoge druge porodice C2-domena nemaju aktivnost vezivanja kalcija.[2][3]
Spajanje s drugim domenima
[uredi | uredi izvor]C2-domeni se često nalaze spregnuti s enzimskim domenima; naprimjer, C2 domen u PTEN dovodi fosfatazni domen u kontakt s plazmatskom membranom, gdje može defosforilirati svoj supstrat, fosfatidilinozitol (3,4,5)-trisfosfat (PIP3), bez njegovog uklanjanja s membrane - što bi bilo energetski vrlo skupo. PTEN se sastoji od dva domena, proteinskog tirozin-fosfataznog domena i C2 domena. Ovaj par domena predstavlja superdomen, nasljednu jedinicu koja se nalazi u raznim proteinima gljiva, biljaka i životinja.[4] Pored toga, fosfatidilinozitol 3-kinaza (PI3-kinaza), enzim koji fosforilira fosfoinozitide na 3-hidroksilnoj grupi inozitolnog prstena, također koristi C2 domen za vezivanje za membranu (npr. 1e8w PDB unos).
C2-domen je trenutno poznat samo kod eukariota i prokariota Clostridium perfringens gdje je dio alfa-toksina.[5] Over 17 distinct clades of C2 domains have been identified.[2][3] Većina C2 porodica može se pratiti do bazalnih eukariotskih vrsta, što ukazuje na ranu diverzifikaciju prije posljednjeg eukariotskog zajedničkog pretka (LECA). Samo porodica PKC-C2 domena sadrži konzervirane ostatke koji vežu kalcij, što sugerira da je tipična membranska interakcija zavisna od kalcija izvedena karakteristika ograničena u PKC-C2 domenama.[2]
Selektivnost kalcija i lipida
[uredi | uredi izvor]C2 domeni su jedinstveni među domenama koje ciljaju membranu po tome što pokazuju širok raspon selektivnosti lipida za glavne komponente ćelijskih membrana, uključujući fosfatidilserin i fosfatidilholin. Ovaj C2 domen ima oko 116 aminokiselinskih ostataka i nalazi se između dvije kopije C1-domena u protein-kinazi C (koje vežu forbol-estre i diacilglicerol) (vidi PDOC00379) i katalitski domen protein-kinaze (vidi PDOC00100). Regije sa značajnom homologijom;[6] veze do C2-domena pronađene su u mnogim proteinima. Smatra se da je C2-domen uključen u vezivanje fosfolipida zavisno od kalcija[7] i u procesima ciljanja membrane kao što je subćelijska lokalizacija. Iako većina C2-domena interraguje sa membranom (fosfolipidima) na Ca2+-zavisan način, neki C2-domeni mogu interragovati sa membranom bez vezivanja za Ca2+. Slično tome, C2-domeni su evoluirali tako da imaju različite specifičnosti za lipide. Mnogi C2-domeni, kao što je sinaptotagmin C2A, vežu se za anionske fosfolipide (PS ili PIP2 koji sadrže fosfolipide). Međutim, drugi C2-domeni, kao što je cPLA2-α C2 domen, vežu se za cviterjonske lipide (npr. PC). Ova raznolikost i selektivnost u vezivanju Ca2+ i lipida sugeriraju da su C2-domeni evoluirali tako da imaju različite funkcije.[8]
3D struktura
[uredi | uredi izvor]Domen formira osmolančani beta sendvič konstruiran oko konzerviranog 4-lančanog motiva, označenog kao C2 ključ.[9] Kalcij se veže u udubljenje u obliku čašice koje formiraju N- i C-terminalne petlje C2-ključnog motiva. Strukturne analize nekoliko C2-domena pokazale su da se sastoje od sličnih ternarnih struktura u kojima se tri Ca2+-vezujuće petlje nalaze na kraju 8-lančanog antiparalelnog beta sendviča.
Ljudski proteini koji sadrže C2-domen
[uredi | uredi izvor]ABR; BAIAP3; BCR; C2CD2; C2CD3; CADPS; CADPS2; CAPN5; CAPN6; CC2D1A; CC2D1B; CPNE1; CPNE2; CPNE3; CPNE4; CPNE5; CPNE6; CPNE7; CPNE8; CPNE9; DAB2IP; DOC2A; DOC2B; DYSF; ESYT1; ESYT3; FAM62A; FAM62B; FAM62C; FER1L3; FER1L5; HECW1; HECW2; ITCH; ITSN1; ITSN2; MAP3K20; MCTP1; MCTP2; MTAC2D1; NEDD4; NEDD4L; NEDL1; OTOF; PKN1; PKN2; PKN3; PCLO; PIK3C2A; PIK3C2B; PIK3C2G; PLA2G4A; PLA2G4B; PLA2G4D; PLA2G4E; PLA2G4F; PLCB1; PLCB2; PLCB3; PLCB4; PLCD1; PLCD3; PLCD4; PLCE1; PLCG1; PLCG2; PLCH1; PLCH2; PLCL1; PLCL2; PLCZ1; PRF1; PRKCA; PRKCB1; PRKCD; PRKCE; PRKCG; PRKCH; PRKCQ; RAB11FIP1; RAB11FIP2; RAB11FIP5; RASA1; RASA2; RASA3; RASA4; RASAL1; RASAL2; RGS3; RIMS1; RIMS2; RIMS3; RIMS4; RPGRIP1; RPGRIP1L; RPH3A; SGA72M; SMURF1; SMURF2; SYNGAP1; SYT1; SYT10; SYT11; SYT12; SYT13; SYT14; SYT14L; SYT15; SYT16; SYT17; SYT2; SYT3; SYT4; SYT5; SYT6; SYT7; SYT8; SYT9; SYTL1; SYTL2; SYTL3; SYTL4; SYTL5; TOLLIP; UNC13A; UNC13B; UNC13C; UNC13D; WWC2; WWP1; WWP2; PTEN
Reference
[uredi | uredi izvor]- ↑ Walker EH, Pacold ME, Perisic O, Stephens L, Hawkins PT, Wymann MP, Williams RL (oktobar 2000). "Structural determinants of phosphoinositide 3-kinase inhibition by wortmannin, LY294002, quercetin, myricetin, and staurosporine". Molecular Cell. 6 (4): 909–19. doi:10.1016/S1097-2765(05)00089-4. PMID 11090628.
- 1 2 3 Zhang D, Aravind L (decembar 2010). "Identification of novel families and classification of the C2 domain superfamily elucidate the origin and evolution of membrane targeting activities in eukaryotes". Gene. 469 (1–2): 18–30. doi:10.1016/j.gene.2010.08.006. PMC 2965036. PMID 20713135.
- 1 2 Zhang D, Aravind L (oktobar 2012). "Novel transglutaminase-like peptidase and C2 domains elucidate the structure, biogenesis and evolution of the ciliary compartment". Cell Cycle. 11 (20): 3861–75. doi:10.4161/cc.22068. PMC 3495828. PMID 22983010.
- ↑ Haynie DT, Xue B (maj 2015). "Superdomains in the protein structure hierarchy: The case of PTP-C2". Protein Science. 24 (5): 874–82. doi:10.1002/pro.2664. PMC 4420535. PMID 25694109.
- ↑ Naylor, Claire E.; Eaton, Julian T.; Howells, Angela; Justin, Neil; Moss, David S.; Titball, Richard W.; Basak, Ajit K. (august 1998). "Structure of the key toxin in gas gangrene". Nature Structural & Molecular Biology. 5 (8): 738–746. doi:10.1038/1447. ISSN 1545-9993. PMID 9699639. S2CID 21000585.
- ↑ Brose N, Hofmann K, Hata Y, Südhof TC (oktobar 1995). "Mammalian homologues of Caenorhabditis elegans unc-13 gene define novel family of C2-domain proteins". The Journal of Biological Chemistry. 270 (42): 25273–80. doi:10.1074/jbc.270.42.25273. PMID 7559667.
- ↑ Davletov BA, Südhof TC (decembar 1993). "A single C2 domain from synaptotagmin I is sufficient for high affinity Ca2+/phospholipid binding". The Journal of Biological Chemistry. 268 (35): 26386–90. doi:10.1016/S0021-9258(19)74326-9. PMID 8253763.
- ↑ Nalefski EA, Wisner MA, Chen JZ, Sprang SR, Fukuda M, Mikoshiba K, Falke JJ (mart 2001). "C2 domains from different Ca2+ signaling pathways display functional and mechanistic diversity". Biochemistry. 40 (10): 3089–100. doi:10.1021/bi001968a. PMC 3862187. PMID 11258923.
- ↑ Sutton RB, Davletov BA, Berghuis AM, Südhof TC, Sprang SR (mart 1995). "Structure of the first C2 domain of synaptotagmin I: a novel Ca2+/phospholipid-binding fold". Cell. 80 (6): 929–38. doi:10.1016/0092-8674(95)90296-1. PMID 7697723. S2CID 18981505.
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]- Phosphoinositide 3-kinase C2 family in Pfam
- Šablon:UMichOPM - Orientations of C2 domains in membranes (OPM)