Домен CBS

Доступные белковые структуры:
Pfam	структуры / ECOD
PDB	RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum	обзор структуры
PDB	1ak5, 1b3o, 1jcn, 1jr1, 1lrt, 1me7, 1me8, 1me9, 1meh, 1mei, 1mew, 1nf7, 1nfb, 1o50, 1pbj, 1pvm, 1pvn, 1vr9, 1vrd, 1xkf, 1y5h, 1yav, 1zfj, 2cu0, 2d4z, 2ef7, 2j9l, 2nyc, 2nye, 2o16, 2oox, 2oux, 2qh1, 2rc3, 2rif, 2rih, 2v8q, 2v92, 2v9j, 2yvx, 2yzi, 2yzq, 3ddj

В молекулярной биологии домен CBS представляет собой белковый домен, обнаруженный в ряде белков у всех видов, от бактерий до людей. Впервые он был идентифицирован как область консервативной последовательности в 1997 году и назван в честь цистатионин-бета-синтазы, одного из белков, в котором он обнаружен. Домены CBS также встречаются во множестве других белки, такие как инозинмонофосфатдегидрогеназа, потенциалозависимые хлоридные каналы и AMP-активированная протеинкиназа (AMPK). Домены CBS регулируют активность ассоциированных ферментных и переносных доменов в ответ на связывание молекул с аденозильными группами, такими как AMP и ATP, или s-аденозилметионин.

Содержание

1 Структура
2 Связывание лиганда
3 Ассоциированные домены
4 Мутации, ведущие к заболеванию
5 Ссылки

Структура

Домен CBS состоит из бета-альфа-бета -бета-альфа вторичная структура узор, который свернут в глобулярную третичную структуру, которая содержит трехцепочечный антипараллельный β-лист с две α-спирали с одной стороны. Домены CBS всегда находятся парами в белковых последовательностях, и каждая пара этих доменов тесно связана в псевдодимерном расположении через свои β-листы, образуя так называемую CBS-пару или домен Бейтмана . Эти пары доменов CBS могут быть связаны между собой (например, коды PDB 3KPC, 1PVM, 2OOX ) или по принципу «один-на-один». хвост (т.е. коды PDB 1050, 1PBJ ) образуют дискообразную компактную структуру. Поступая таким образом, они образуют щели, которые составляют канонические области связывания лиганда. В принципе, количество канонических сайтов связывания соответствует количеству CBS-доменов в молекуле и традиционно нумеруются в соответствии с CBS-доменом, который содержит каждый из консервативных остатков аспартата, которые потенциально взаимодействуют с рибозой нуклеотидов. Однако не все эти полости могут обязательно связывать нуклеотиды или быть функциональными. Недавно неканонический сайт для AMP был также описан в белке MJ1225 из M. jannaschii, хотя его функциональная роль все еще неизвестна.

Множественное выравнивание последовательностей доменов CBS, показывающих вышеупомянутые вторичные структуры. Желтые стрелки представляют бета-цепи, а красные прямоугольники - альфа-спирали.

Связывание лиганда

Было показано, что домены CBS связываются с аденозильными группами в таких молекулах, как AMP и ATP или s-аденозилметионин, но они также могут связывать ионы металлов, такие как Mg. Связывая эти разные лиганды, домены CBS регулируют активность связанных ферментативных доменов. Молекулярные механизмы, лежащие в основе этой регуляции, только начинают выясняться. На данный момент предложены два разных типа механизмов. Первый утверждает, что нуклеотидная часть лиганда практически не вызывает изменений в структуре белка, причем электростатический потенциал в сайте связывания является наиболее важным свойством связывания аденозиновых нуклеотидов. Этот «статический» отклик будет задействован в процессах, в которых регулирование энергетическим зарядом было бы выгодным. Напротив, второй тип механизма (обозначаемый как «динамический») включает драматические конформационные изменения в структуре белка при связывании лиганда и описан для цитозольного домена переносчика Mg MgtE из Thermus thermophilus, белок с неизвестной функцией MJ0100 из M. jannaschii и регуляторная область Clostridium perfringens пирофосфатаза.

Связанные домены

Домены CBS часто обнаруживаются в белках, которые содержат другие домены. Эти домены обычно являются ферментативными, мембранными переносчиками или ДНК-связывающими доменами. Однако также часто встречаются белки, содержащие только домены CBS, особенно у прокариот. Эти автономные белки домена CBS могут образовывать комплексы при связывании с другими белками, такими как киназы, с которыми они взаимодействуют и регулируют.

Обнаружены примеры доменов белков, связанных с доменами CBS

Мутации, ведущие к заболеванию

Мутации в некоторых белках, содержащих домен CBS человека, приводят к генетическим заболеваниям. Например, мутации в белке цистатионин-бета-синтаза приводят к наследственному нарушению метаболизма, называемому гомоцистинурией (OMIM: 236200 ). Было показано, что мутации в гамма-субъединице фермента AMPK приводят к семейной гипертрофической кардиомиопатии с синдромом Вольфа-Паркинсона-Уайта (OMIM: 600858 ). Мутации в доменах CBS фермента IMPDH приводят к состоянию глаз пигментный ретинит (OMIM: 180105 ).

У людей есть ряд генов потенциал-управляемых хлоридных каналов, и мутации в доменах CBS некоторых из них были идентифицированы как причина генетических заболеваний. Мутации в CLCN1 приводят к миотонии (OMIM: 160800 ), мутации в CLCN2 могут привести к идиопатической генерализованной эпилепсии (OMIM: 600699 ), мутации в CLCN5 могут привести к болезни Дента (OMIM: 300009 ), мутации в CLCN7 может привести к остеопетрозу (OMIM: 259700 ), а мутации в CLCNKB могут привести к синдрому Барттера (OMIM: 241200 ).

Ссылки