PDZ-domene

Molekylær struktur av PDZ-domenet til proteinet GOPC ( Golgi-assosiert PDZ og coiled-coil- motivholdig protein )

Et PDZ-domene er en del av et protein som kan samhandle med andre proteiner. Det er et modulært proteininteraksjonsdomene som binder sekvens-spesifikt til korte peptider i andre proteiner. Slike spesifikke bindingssteder kalles PDZ-bindingsmotiver . Disse bindingsstedene er ofte i den C-terminale enden av et protein, men kan også være lokalisert i et protein, for eksempel i andre PDZ-domener.

Proteinkomplekser dannet av PDZ-domener er involvert i signaloverføring fra celler til etablering og vedlikehold av cellepolaritet .

historie

PDZ-domener ble først observert og beskrevet i 1991. De første proteiner hvori PDZ domener som ble funnet var i det synaptiske protein P SD95 / SAP90 (PSD står for postsynaptiske tetthet ), den septat krysset protein D ISCS stor fra Drosophila melanogaster og tett krysset proteinet Z onula occludens-1. Det er fra disse tre proteinene at PDZ-domenet fikk navnet sitt. Betegnelser som ikke lenger brukes så ofte er også DHR ( Dlg homolog region ) eller GLGF (et relativt godt bevart tetrapeptid i disse domenene).

Oppsett og funksjon

PDZ-domener består av omtrent 90 aminosyrer og har en kuleform. Den tredimensjonale strukturen til forskjellige PDZ-domener har siden blitt avklart og publisert ved hjelp av røntgenkrystallstrukturanalyse.

Proteiner som inneholder PDZ-domener, er vanligvis såkalte "stillasproteiner", dvs. stillasproteiner , som danner grunnlaget for organisering av større proteinkomplekser til spesifikke subcellulære rom . PDZ-domenene formidler den direkte interaksjonen mellom proteinene. Et protein kan inneholde opptil 13 PDZ-domener.

PDZ-bindende motivklasser - aminosyreforkortelser i henhold til IUPAC - nomenklatur ; X står for enhver mulig aminosyre; Φ står for hydrofobe aminosyrer.
PDZ-domene  Konsensus bindende sekvens  Ligand 
Klasse I. -X- S / T -X- L / V -COOH
Syntrofin -E- S -L- V Na + kanal
PSD-95 (PDZ-1 & -2) -E- T -D- V K + kanal
NHERF (PDZ-1) -D- S -S- L Adreneseptor
Klasse II -X- Φ -X- Φ -COOH
hCASK -E- Y -Y- V Neurexin
Erytrocyt p55 -E- F -Y- Jeg Glykoforin C
CASK -E- Y -F- I SynCAM
Klasse III / Andre
Mint-1 -D- H -W- C Ca 2+ kanal
nNOS -V- D -S- V Melatonin reseptor

Den første identifiserte og den klart vanligste funksjonen til PDZ-domener er anerkjennelse og interaksjon med spesifikke C-terminale motiver av partnerproteiner. Den siste og den tredje fra siste aminosyre ser ut til å være hovedsakelig avgjørende for spesifisiteten til interaksjonen, slik at PDZ-domenene ble delt inn i tre klasser på grunnlag av disse sekvensene. Videre er det i mellomtiden også blitt oppdaget noen eksempler på PDZ-domenemedierte interaksjoner med ikke-C-terminale motiver. For eksempel danner noen proteiner interne bindingssteder for PDZ-domener, som presenterer konsensus-sekvensen i en β- hårnålsløyfestruktur og dermed etterligner en C-terminal. En slik struktur eksisterer også i visse PDZ-domener, slik at PDZ samhandler med PDZ-domener, en såkalt “head to tail oligomerization”.

fordeling

PDZ-domener har blitt funnet i forskjellige proteiner fra bakterier , gjær , planter , insekter og virveldyr . Til dags dato har over 240 proteiner blitt oppdaget hos mennesker som inneholder dette domenet. Vanligvis er dette cytoplasmatiske proteiner. Velkjente eksempler er PSD-95 , et medlem av MAGUK- proteinfamilien med betydning for konstruksjon av synapser av nerveceller , nNOS , en neuronal NO-syntase, harmonin , et stillasprotein som fungerer i sensoriske celler og hHtrA, et humant serin protease .

legitimasjon

  1. B T. Biederer et al.:   SynCAM, et synaptisk adhesjonsmolekyl som driver synapsemontering. I: Vitenskap. 297, 2002, s. 1525-1531. PMID 12202822 .

litteratur

  • C. Nourry, SG Grant, JP Borg: PDZ-domeneproteiner: plug and play! I: Sci.STKE. 179, 2003, s. Re7.
  • M. Sheng, C. Sala: PDZ-domener og organisering av supramolekylære komplekser. I: Annu.Rev.Neurosci. 24, 2001, s. 1-29.

weblenker