사량체단백질

Tetrameric protein
그 외의 용도는, 「테트라머」를 참조해 주세요.
two protein subunits bind to form a dimer. Two dimers then bind to form the final tetramer.
단량체로부터 이합체를 통해 소르비톨 탈수소효소 사량체의 형성.

4분자 단백질은 4소단위(사분자)의 4차 구조를 가진 단백질이다.호모테트라머는 4개의 동일한 서브유닛(예: 글루타티온 S-전달효소)을 가지며, 헤테로테트라머는 서로 다른 서브유닛의 복합체이다.2개의 호모디머 서브유닛(소르비톨탈수소효소 등) 또는 2개의 헤테로디머 서브유닛(헤모글로빈 등)을 가진 이합체로서 4량체를 조립할 수 있다.

사량체에서의 서브유닛 상호작용

사량체를 형성하는 서브유닛 간의 상호작용은 주로 비공유 [1]상호작용에 의해 결정된다.소수성 효과, 수소 결합 및 정전 상호작용이 서브 유닛 간의 결합 과정의 주요 원천입니다.소르비톨탈수소효소(SDH)와 같은 호모테라미어 단백질의 경우, 이 구조는 단량체에서 이량체로 진화하고, 최종적으로 4량체 구조로 진화한 것으로 생각된다.SDH와 다른 많은 4중합체 효소의 결합 과정은 결합 및 [1]해리 속도에서 결정될 수 있는 자유 에너지의 이득으로 설명할 수 있다.다음 그림은 SDH의 4개의 서브 유닛(A, B, C 및 D)의 어셈블리를 나타내고 있습니다.

서브유닛간 수소결합

서브유닛 간의 수소결합 네트워크는 4차 단백질 구조의 안정성에 중요한 것으로 나타났다.예를 들어 단백질 배열, 구조 비교, 에너지 계산, 겔 여과 실험 및 효소 역동 실험과 같은 다양한 방법을 사용한 SDH 연구는 포유류의 SDH에서 [1]4차 4차 구조를 안정화시키는 중요한 수소 결합 네트워크를 밝힐 수 있다.

면역학의 사량체

면역학에서 MHC 4량자는 항원 특이 T세포(특히 CD8+T세포)의 수를 정량화하기 위해 4량체 측정에 사용될 수 있다.MHC 사량자는 세균 BirA의 작용을 통해 비오티닐화 된 재조합 클래스 I 분자에 기초한다.이들 분자는 관심 펩타이드와 β2M으로 접혀 형광표지된 스트렙타비딘에 의해 4중합된다. (스트렙타비딘은 분자당 4개의 비오틴에 결합한다.)이 사량체 시약은 특정 펩타이드-MHC 복합체에 특이적인 T 세포 수용체를 발현하는 T 세포를 특정하게 라벨링할 것입니다.예를 들어 Kb/FAPGNYPAL 사량체는 C57BL/6 마우스의 센다이 바이러스 특이 세포독성 T세포에 특이적으로 결합한다.항원특이반응은 CD8+, 테트라머+T세포로서 모든 CD8+림프구의 일부로서 측정할 수 있다.

단일 라벨이 부착된 MHC 클래스 I 분자와 대조적으로 4면체 4면체가 동시에 3개의 TCR에 결합할 수 있기 때문에 전형적인 클래스 I-펩타이드-TCR의 낮은 친화력에도 불구하고 특이적으로 결합할 수 있다.MHC 클래스 II 사량체도 만들 수 있지만 [citation needed]실제로 사용하기는 더 어렵습니다.

호모테트라머 및 헤테로테트라머

호모테트라미어 복합체, 베타글루쿠로니다아제(글리코시다아제).각 서브유닛은 동일한 아미노산 배열을 가지고 있다.
헤모글로빈 헤모글로빈으로, 두 가지 다른 유형(빨강과 파란색)의 4개의 서브유닛으로 구성됩니다.

호모테트라머는 4개의 동일한 서브유닛으로 이루어진 단백질 복합체이며, 이들 서브유닛은 관련되어 있지만 공유결합되어 [2]있지 않다.반대로 헤테로테트라머는 하나 이상의 서브유닛이 [3]다른 4 서브유닛 복합체이다.

호모테트라머의 예는 다음과 같습니다.

헤테로테트램머의 예로는 헤모글로빈(사진), NMDA 수용체, 일부 [6]아쿠아포린, 일부 AMPA 수용체 및 일부 [7]효소가 있다.

헤테로미터의 정화

이온교환 크로마토그래피는 특정 헤테로전자 단백질 어셈블리를 분리하는데 유용하며, 하전된 펩타이드 [8][9]태그의 수와 위치 양쪽에 따른 특정 복합체의 정화를 가능하게 한다.헤테로테트라머 [10]정제에는 니켈 어피니티 크로마토그래피를 사용할 수도 있다.

유전자내보완

유전자에 의해 코드된 폴리펩타이드의 여러 복사본은 종종 멀티머라고 불리는 응집체를 형성할 수 있다.특정 유전자의 서로 다른 두 돌연변이 대립 유전자에 의해 생성된 폴리펩타이드로부터 멀티머가 형성될 때, 혼합 멀티머는 각각의 돌연변이만으로 형성되는 비혼합 멀티머보다 더 큰 기능 활성을 보일 수 있다.혼합 멀티머에 의해 비혼합 멀티머에 비해 기능이 향상되는 현상을 유전자 내 보완이라고 합니다.인간에서, 아르기노숙신산분해효소(ASL)는 유전자 내 상보성을 겪을 수 있는 호모테트라미어 효소이다.사람의 ASL 장애는 ASL 유전자의 돌연변이, 특히 사량체 효소의 활성 부위에 영향을 미치는 돌연변이에 의해 발생할 수 있다.ASL 장애는 상당한 임상적, 유전적 이질성과 관련이 있으며, 이는 다른 개별 [11][12][13]환자들 사이에서 발생하는 광범위한 유전자 내 상보성을 반영하는 것으로 간주된다.

레퍼런스

  1. ^ a b c Hellgren M, Kaiser C, de Haij S, Norberg A, Höög JO (2007). "A hydrogen-bonding network in mammalian sorbitol dehydrogenase stabilizes the tetrameric state and is essential for the catalytic power". Cell. Mol. Life Sci. 64 (23): 3129–3138. doi:10.1007/s00018-007-7318-1. PMID 17952367. S2CID 22090973.
  2. ^ "GO term: protein homotetramerization". YeastGenome. Archived from the original on 27 September 2011. Retrieved 14 May 2011.
  3. ^ "GO term: protein heterotetramerization". YeastGenome. Archived from the original on 27 September 2011. Retrieved 14 May 2011.
  4. ^ Watanabe, M; Blobel, G (April 1989). "Cytosolic factor purified from Escherichia coli is necessary and sufficient for the export of a preprotein and is a homotetramer of SecB". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 86 (8): 2728–32. Bibcode:1989PNAS...86.2728W. doi:10.1073/pnas.86.8.2728. PMC 286991. PMID 2649892.
  5. ^ Warren, M. A.; Kucharski, L. M.; Veenstra, A.; Shi, L.; Grulich, P. F.; Maguire, M. E. (1 July 2004). "The CorA Mg2+ Transporter Is a Homotetramer". Journal of Bacteriology. 186 (14): 4605–4612. doi:10.1128/JB.186.14.4605-4612.2004. PMC 438605. PMID 15231793.
  6. ^ Neely, John D.; Christensen, Birgitte M.; Nielsen, Søren; Agre, Peter (1 August 1999). "Heterotetrameric Composition of Aquaporin-4 Water Channels". Biochemistry. 38 (34): 11156–63. doi:10.1021/bi990941s. PMID 10460172.
  7. ^ Chang, T.-H.; Hsieh, F.-L.; Ko, T.-P.; Teng, K.-H.; Liang, P.-H.; Wang, A. H.-J. (5 February 2010). "Structure of a Heterotetrameric Geranyl Pyrophosphate Synthase from Mint (Mentha piperita) Reveals Intersubunit Regulation". Plant Cell. 22 (2): 454–467. doi:10.1105/tpc.109.071738. PMC 2845413. PMID 20139160.
  8. ^ Sakash, J.B.; Kantrowitz, E.R. (2000). "The contribution of individual interchain interactions to the stabilization of the T and R states of Escherichia coli aspartate transcarbamoylase". J Biol Chem. 275 (37): 28701–7. doi:10.1074/jbc.M005079200. PMID 10875936.
  9. ^ Fairhead, M. (2013). "Plug-and-Play Pairing via Defined Divalent Streptavidins". J Mol Biol. 426 (1): 199–214. doi:10.1016/j.jmb.2013.09.016. PMC 4047826. PMID 24056174.
  10. ^ Howarth, Mark; Chinnapen, Daniel J-F; Gerrow, Kimberly; Dorrestein, Pieter C; Grandy, Melanie R; Kelleher, Neil L; El-Husseini, Alaa; Ting, Alice Y (2006). "A monovalent streptavidin with a single femtomolar biotin binding site". Nature Methods. 3 (4): 267–73. doi:10.1038/nmeth861. PMC 2576293. PMID 16554831.
  11. ^ Turner MA, Simpson A, McInnes RR, Howell PL (August 1997). "Human argininosuccinate lyase: a structural basis for intragenic complementation". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94 (17): 9063–8. Bibcode:1997PNAS...94.9063T. doi:10.1073/pnas.94.17.9063. PMC 23030. PMID 9256435.
  12. ^ Yu B, Howell PL (October 2000). "Intragenic complementation and the structure and function of argininosuccinate lyase". Cell. Mol. Life Sci. 57 (11): 1637–51. doi:10.1007/PL00000646. PMID 11092456. S2CID 1254964.
  13. ^ Yu B, Thompson GD, Yip P, Howell PL, Davidson AR (December 2001). "Mechanisms for intragenic complementation at the human argininosuccinate lyase locus". Biochemistry. 40 (51): 15581–90. doi:10.1021/bi011526e. PMID 11747433.

외부 링크