CBS 도메인

CBS domain
CBS 도메인
PDB 2nye EBI.png
4개의 CBS 도메인을 포함하는 효모 SNF4 단백질 구조.[1]이 단백질은 AMP 활성 단백질 키나아제(AMPK) 복합체의 일부다.
식별자
기호CBS
PfamPF00571
인터프로IPR000644
스마트CBS
프로사이트PS51371
SCOP21zfj / SCOPe / SUPFAM
CDDcd02205

분자생물학에서 CBS 영역은 박테리아에서 인간에 이르는 모든 종의 단백질 범위에서 발견되는 단백질 영역이다.1997년에 보존된 염기서열 지역으로 처음 확인되었고, 이 염기서열에서 발견되는 단백질 중 하나인 시스타티오닌 베타 신타아제의 이름을 따서 명명되었다.[2]CBS 영역은 또한 이노신 단인산 탈수소효소,[3] 전압 게이트 염화물 채널[4][5][6][7][8] 및 AMP 활성 단백질 키나아제(AMPK)와 같은 매우 다양한 단백질에서 발견된다.[9][10]CBS 도메인은 AMP와 ATP와 같은 [11]아데노실 그룹 또는 s-adenosylmethionine과 같은 아데노실 그룹과의 결합 분자에 대응하여 관련 효소 및 전달 영역의 활동을 규제한다.

구조

CBS 도메인은 베타카베타알파 2차 구조 패턴으로 구성되어 있으며, 한쪽 면에 2개의 α-헬리크가 있는 3단 반팔렐 β-시트(sheet)를 포함하는 구상형 3차 구조로 접혀 있다.CBS 도메인은 항상 단백질 서열에서 쌍으로 발견되며, 이들 도메인의 각 쌍은 소위 CBS-페어 또는 베이트만 도메인을 형성하는 그들의 β-시트들을 통해 사이비 조광기 배열로 밀접하게 연관된다.[12][13]이러한 CBS 도메인 쌍은 디스크와 같은 콤팩트 구조를 형성하는 정면(즉, PDB 코드 3KPC, 1PVM, 2OOX) 또는 정면(즉, PDB 코드 1O50, 1PBJ) 방식으로 연결할 수 있다.그렇게 함으로써 그들은 정관 리간드 결합 부위를 구성하는 구획을 형성한다.[14][15][16][17][18]원칙적으로 정식 결합 사이트 수는 분자 내 CBS 도메인 수와 일치하며, 전통적으로 뉴클레오티드의 리보스와 잠재적으로 상호작용하는 보존 아스파테이트 잔여물을 각각 포함하는 CBS 도메인에 따라 번호가 매겨진다.[19]그러나 이러한 충치가 모두 반드시 뉴클레오티드를 결합하거나 기능하지는 않을 수 있다.최근에는 AMP를 위한 비카노니컬 사이트도 M. jannaschi의 단백질 MJ1225에 기술되어 있지만, 그 기능적 역할은 아직 알려져 있지 않다.[20]

위의 2차 구조를 보여주는 CBS 도메인의 다중 시퀀스 정렬.노란색 화살표는 베타 가닥과 빨간색 상자 알파 나선형을 나타낸다.

리간드 바인딩

CBS 도메인은 AMP, ATP,[11] s-adenosylmethionine과 같은 분자의 아데노실 그룹에 바인딩되지만 [21]Mg와2+ 같은 금속 이온도 바인딩할 수 있다.[22][23] 이러한 다른 리간드를 바인딩하면 CBS 도메인은 관련 효소 도메인의 활동을 규제한다.[24]이 규제의 기초가 되는 분자 메커니즘이 이제 막 해명되기 시작하고 있다.[16][17][21][22][25]현재, 두 가지 다른 유형의 메커니즘이 제안되었다.첫 번째 것은 리간드의 뉴클레오티드 부분이 단백질 구조에 아무런 변화를 유발하지 않는다고 주장하는데, 결합 현장의 정전기 전위는 아데노신 뉴클레오티드 결합의 가장 중요한 특성이다.[17][26]이러한 "정적" 대응은 에너지 전하에 의한 규제가 유리한 프로세스에 관련될 것이다.[17][26]반면에, 메커니즘("동적"로 표시)의 두번째 유형 및 Mg2+트럭 MgtE의 Thermus에서 알 수 없는 기능 단백질 MJ0100 M.jannaschii[21][27]에서 그리고 규제 regio thermophilus,[22]은의 시토졸의 도메인에 대한 것으로 알려졌다 항체 바인딩에 단백질 구조의 극적인 형태 변화를 포함한다.Clostrid의 nIum perfringens pyrophosphatase.[28] 이음 관류

연결된 도메인

CBS 도메인은 종종 다른 도메인을 포함하는 단백질에서 발견된다.이 영역은 보통 효소, 막 전달체 또는 DNA 결합 도메인이다.그러나 특히 원핵생물에서 CBS 도메인만을 포함하는 단백질도 종종 발견된다.이러한 독립형 CBS 도메인 단백질은 그들이 상호작용하고 조절하는 키나제 같은 다른 단백질과 결합할 때 콤플렉스를 형성할 수 있다.

CBS 도메인과 관련된 단백질 도메인 예

질병으로 이어지는 돌연변이

인간 CBS 도메인을 포함하는 단백질의 돌연변이는 유전 질환으로 이어진다.[3]예를 들어, 낭포성-베타-신타아제 단백질의 돌연변이는 호모시스티누리아(OMIM: 236200)[29]라고 불리는 신진대사의 유전적 장애를 초래한다.AMPK 효소의 감마 소단위 돌연변이는 월프 파킨슨-화이트 증후군을 동반한 가족성 비대성 심근병증을 유발하는 것으로 나타났다(OMM: 600858).IMPDH 효소의 CBS 영역에서의 돌연변이는 눈 질환 망막염 색소증(OMIM: 180105)으로 이어진다.

인간은 다수의 전압 게이트 염화 채널 유전자를 가지고 있으며, 이들 중 몇 개의 CBS 도메인에서 돌연변이가 유전 질환의 원인으로 확인되었다.Mutations in CLCN1 lead to myotonia (OMIM: 160800),[30] mutations in CLCN2 can lead to idiopathic generalised epilepsy (OMIM: 600699), mutations in CLCN5 can lead to Dent's disease (OMIM: 300009), mutations in CLCN7 can lead to osteopetrosis (OMIM: 259700),[31] and mutations in CLCNKB can lead to Bartter syndrome (OMIM: 241200).

참조

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