안키린 반복

Ankyrin repeat
안키린 반복 도메인
Ankyrin R membrane-binding domain 1N11.png
안키린R의 [1]막결합영역 단편 리본도.
식별자
기호.앙크
팜PF00023
인터프로IPR002110
스마트SM00248
프로 사이트PDOC50088
SCOP21awc/SCOPe/SUPFAM

안키린 반복은 루프로 분리된 두 개의 알파 나선으로 구성된 단백질의 33-잔류 모티브로, 효모 Cdc10과 드로소필라 노치의 신호 단백질에서 처음 발견되었다.안키린 탠덤 반복으로 구성된 도메인은 단백질-단백질 상호작용을 매개하며 알려진 단백질에서 가장 일반적인 구조적 모티브 중 하나이다.그것들은 박테리아, 고고학, 그리고 진핵생물 단백질에서 나타나지만, 진핵생물에서는 훨씬 더 흔하다.대부분의 바이러스에는 없지만, 안키린 반복 단백질은 콕스 바이러스들 사이에서 흔하다.모티브를 포함한 대부분의 단백질은 4~6회의 반복을 가지지만, 그 이름과 같은 안키린은 24회를 포함하며, 가장 많은 반복 횟수는 Giardia lamblia에 [2]의해 발현되는 단백질로 예측되는 34회이다.

앤키린 반복은 일반적으로 함께 접혀 앤키린 반복 영역이라고 불리는 단일 선형 솔레노이드 구조를 형성합니다.이러한 도메인은 본질적으로 가장 일반적인 단백질-단백질 상호작용 플랫폼 중 하나입니다.그것들은 주로 진핵생물에서 기능적으로 다양한 단백질로 많이 발생한다.원핵생물과 바이러스로부터 알려진 몇 가지 예는 수평적 유전자 [3]이동의 결과일 수 있다.반복은 전사 개시자, 세포 주기 조절자, 세포 골격, 이온 전달체, 신호 변환기와 같은 다양한 기능을 가진 단백질에서 발견되었다.안키린 접힘은 보편적으로 인식되는 특정 배열이나 구조가 없기 때문에 기능보다는 구조에 의해 정의되는 것으로 보인다.

개별 앙키린 반복의 원자 구조를 고려할 때, 루프는 종종 타입 1 베타 벌지 루프인 반면, 두 알파 헬리크는 일반적으로 N 말단에 쉘만 루프를 가지고 있다.

단백질 접힘의 역할

안키린 반복 배열 모티브는 접힘과 안정성에 중요한 보존 아미노산 잔류물을 결정하기 위해 다중 배열 배열을 사용하여 연구되었다.앤키린 반복 구조의 넓은 측면 표면의 잔류물은 가변적이며, 종종 소수성이며, 주로 단백질-단백질 상호작용을 매개하는 데 관여한다.배열배열에서 파생된 컨센서스 배열에 기초한 인공 단백질 설계를 합성하여 안정적으로 접히는 것을 발견함으로써 최초의 설계 단백질을 여러 [4]번 반복하여 나타낸다.보다 광범위한 설계 전략은 특정 단백질 표적을 인식하는 안키린 반복을 "진화"하기 위해 조합 배열을 사용했는데, 이 기술은 고친화성 [5]결합을 필요로 하는 애플리케이션에 대한 항체 설계의 대안으로 제시되어 왔다.알려진 구조의 안키린 단백질의 범위를 포함하는 구조 기반 연구는 합의 기반 안키린 단백질이 접힘 구조와 전개 구조 사이의 에너지 갭을 최대화하고, TPLX [6]모티브와 같은 보존된 배열 모티브 간의 바람직한 상호작용의 조밀하게 연결된 네트워크를 부호화하므로 매우 안정적이라는 것을 보여준다.동일한 연구는 안키린 반복의 표준 프레임워크에 삽입된 부분이 기능과 관련된 충돌적 상호작용에 의해 풍부해진다는 것을 보여준다.삭제 핫스팟을 둘러싼 상호 작용에도 마찬가지입니다.이는 파트너의 인식과 상호작용에 중요한 복잡한 폴딩/언폴딩 전환과 관련이 있을 수 있습니다.

안키린 반복 단백질은 단백질 접힘 연구에서 특이한 문제를 제기하는데, 이는 주로 장거리 비국소 잔류-잔류 접촉에 의해 안정화된 잘 정의된 3차 구조를 형성하는 구상 단백질에 초점을 맞추고 있다.반면 앤키린 반복은 그러한 접점을 거의 포함하지 않습니다(즉, 접점 순서가 낮습니다.대부분의 연구에 따르면 앙키린 반복은 2상태 폴딩 메커니즘으로 폴딩되며, 이는 국소 잔류물 간 접촉에도 불구하고 높은 수준의 폴딩 협력성과 다양한 반복 횟수로 성공적인 폴딩이 필요하다는 것을 시사한다.자연 반복 [7]단백질의 잘린 버전의 합성과 phi [8]값 검사에 기초한 일부 증거는 C-말단이 접힌 핵 형성 부위를 형성한다는 것을 암시한다.

임상적 의의

안키린 반복 단백질은 인간의 여러 질병과 연관되어 있다.이러한 단백질은 암과 관련된 세포 주기 억제제 p16과 반복 도메인이 [2]돌연변이에 의해 교란될 때 신경 장애 CADASIL을 일으킬 수 있는 노치 단백질(세포 신호 전달 경로의 핵심 성분)을 포함한다.

근육안키린 반복단백질(MARPs)로 알려진 안키린 단백질의 특화된 패밀리는 부상과 [9]스트레스로 인한 손상 후 근육조직의 회복과 재생에 관여한다.

반면에 미소년 범죄와 neuroticism-anxiety를 저해할 위치 703년에 글루타민고 lysine이라는 성분 사이에 ANKK1의 11번째 안 키린 반복할 수 있는 자연스러운 편차는, TaqI A1allele,[10]로 알려진 비만, 알콜 중독, 니코틴 의존과 에로스 사랑해 style[표창 필요한] 같은 고무적인 중독성이 행동으로 여겨져 왔다.[11][검증 실패한]이 변이는 이 반복을[citation needed] 통해 ANK1 단백질 키나제에 의해 이루어지는 단백질 상호작용의 특이성에 영향을 미칠 수 있다.

이 반복을 포함하는 인간 단백질

ABTB1; ABTB2; ACBD6; ACTBL1; ANC1; ANC2; ANK3; ANCAR; ANKDD1A; ANKEF1; ANKFY1; ANKHD1; ANKA1; ANKMY2; ANKRD20A1; ANKRD20A2; ANKRD20A3; ANKRD20A4; ANKRD21; ANKRD22; ANKRD23; ANKRD24; ANKRD25; ANKRD26; ANKRD27; ANKRD28; ANKRD30AANKRD50; ANKRD52; ANKRD54; ANKRD55; ANKRD56; ANKRD57; ANKRD58; ANKRD60; ANKRD6; ANKRD7; ANKRD9; ANKS1A, ANKS3; ANKS4; ANKS4SZ1, BARD1, BAT4, BAT8, BCL3, BCOR, BCORL1, BTBD11, CAMTA1, CAMTA2, CASKIN1, CCM1, CDKN2A, CDKN2B, CDKNCF1; DDEF2; DDEFL1; DGKI; DGKZ; DP58; DYSFIP1; DZANK; EHMT1; EHMT2; ESPN; FANK1; FEM1A; FEM1B; GAB2; GIT1; GIT1; GIT1;KB2, NFKBIA, NFKBIB; NFKBIE; NFKBIL1; NFKBIL2; NOTCH1; NOTCH2; NOTCH3; NOTCH4; NRARP; NUDT12; OSBPL1A; OSTF1; PLA2G6; POT14; POTE8; PPPANKS; TNKS2; TNNI3K; TP53BP2; TRP7; TRP1; TRP3; TRP4; TRP5; TRPC6; TRP7; TRPV1; TRPV3;

「 」를 참조해 주세요.

  • DARPin(설계된 앤키린 반복단백질)은 앤키린 반복구조에 기초한 엔지니어링된 항체이다.

레퍼런스

  1. ^ PDB: 1N11;Michaely P, Tomchick DR, Machius M, Anderson RG (December 2002). "Crystal structure of a 12 ANK repeat stack from human ANK1". EMBO J. 21 (23): 6387–96. doi:10.1093/emboj/cdf651. PMC 136955. PMID 12456646.
  2. ^ a b Mosavi L, Cammett T, Desrosiers D, Peng Z (2004). "The ankyrin repeat as molecular architecture for protein recognition". Protein Sci. 13 (6): 1435–48. doi:10.1110/ps.03554604. PMC 2279977. PMID 15152081. Archived from the original on 2004-09-07.
  3. ^ Bork P (December 1993). "Hundreds of ankyrin-like repeats in functionally diverse proteins: mobile modules that cross phyla horizontally?". Proteins. 17 (4): 363–74. doi:10.1002/prot.340170405. PMID 8108379. S2CID 35224626.
  4. ^ Mosavi LK, Minor DL, Peng ZY (Dec 2002). "Consensus-derived structural determinants of the ankyrin repeat motif". Proc Natl Acad Sci USA. 99 (25): 16029–34. Bibcode:2002PNAS...9916029M. doi:10.1073/pnas.252537899. PMC 138559. PMID 12461176.
  5. ^ Binz HK, Amstutz P, Kohl A, et al. (May 2004). "High-affinity binders selected from designed ankyrin repeat protein libraries". Nat. Biotechnol. 22 (5): 575–82. doi:10.1038/nbt962. PMID 15097997. S2CID 1191035.
  6. ^ Parra RG, Espada R, Verstraete N, Ferreiro DU, et al. (Dec 2015). "Structural and Energetic Characterization of the Ankyrin Repeat Protein Family". PLOS Comput. Biol. 12 (11): 575–82. Bibcode:2015PLSCB..11E4659P. doi:10.1371/journal.pcbi.1004659. PMC 4687027. PMID 26691182.
  7. ^ Zhang B, Peng Z (Jun 2000). "A minimum folding unit in the ankyrin repeat protein p16(INK4)". J Mol Biol. 299 (4): 1121–32. doi:10.1006/jmbi.2000.3803. PMID 10843863.
  8. ^ Tang KS, Fersht AR, Itzhaki LS (Jan 2003). "Sequential unfolding of ankyrin repeats in tumor suppressor p16". Structure. 11 (1): 67–73. doi:10.1016/S0969-2126(02)00929-2. PMID 12517341.
  9. ^ Miller MK, Bang ML, Witt CC, et al. (Nov 2003). "The muscle ankyrin repeat proteins: CARP, ankrd2/Arpp and DARP as a family of titin filament-based stress response molecules". J Mol Biol. 333 (5): 951–64. doi:10.1016/j.jmb.2003.09.012. PMID 14583192.
  10. ^ Neville MJ, Johnstone EC, Walton RT (Jun 2004). "Identification and characterization of ANKK1: a novel kinase gene closely linked to DRD2 on chromosome band 11q23.1". Hum. Mutat. 23 (6): 540–5. doi:10.1002/humu.20039. PMID 15146457. S2CID 22242611.
  11. ^ "NCBI Gene summary for DRD2". (참고 자료)

외부 링크

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