نطاق SH2
يُعد نطاق SH2 ( نطاق التماثل Src 2 ) نطاقًا بروتينيًا محفوظًا بنيويًا، موجودًا ضمن بروتين Src الورمي [ 2 ] وفي العديد من البروتينات الأخرى الناقلة للإشارات داخل الخلايا . [ 3 ] ترتبط نطاقات SH2 ببقايا التيروسين المفسفرة على بروتينات أخرى، مما يُعدّل وظيفة أو نشاط البروتين الحاوي على نطاق SH2. يُمكن اعتبار نطاق SH2 نموذجًا أوليًا لنطاق تفاعل البروتين-بروتين المعياري ، حيث يسمح بنقل الإشارات التي تتحكم في مجموعة متنوعة من الوظائف داخل الخلايا. [ 4 ] تُعد نطاقات SH2 شائعة بشكل خاص في البروتينات المُهايئة التي تُساعد في نقل إشارات مسارات مستقبلات التيروسين كيناز . [ 5 ]
البنية والتفاعلات
تحتوي نطاقات SH2 على حوالي 100 حمض أميني، وتتميز ببنية صفائحية بيتا مركزية متوازية عكسيًا تقع بين حلزونين ألفا . [ 6 ] يرتبط هذا النطاق بالببتيدات المحتوية على الفوسفوتيروسين، وذلك من خلال بقايا أرجينين محفوظة بدقة ترتبط بمجموعة الفوسفات سالبة الشحنة على الفوسفوتيروسين، [ 7 ] وجيب محيط يتعرف على التسلسلات المجاورة على الببتيد المستهدف. [ 6 ] [ 7 ] بالمقارنة مع بروتينات الإشارة الأخرى، تُظهر نطاقات SH2 درجة متوسطة فقط من الخصوصية تجاه الببتيدات المستهدفة، نظرًا لضعف التفاعلات مع التسلسلات المجاورة نسبيًا. [ 8 ]
من المعروف أن أكثر من 100 بروتين بشري تحتوي على نطاقات SH2. [ 9 ] وقد وُجد أن مجموعة متنوعة من التسلسلات المحتوية على التيروسين ترتبط بنطاقات SH2، وهي محفوظة عبر نطاق واسع من الكائنات الحية، وتؤدي وظائف مماثلة. [ 10 ] قد يؤدي ارتباط بروتين يحتوي على فوسفوتيروسين بنطاق SH2 إلى تنشيط أو تعطيل هذا البروتين، وذلك اعتمادًا على أنواع التفاعلات المتكونة بين نطاق SH2 ونطاقات أخرى من الإنزيم. وتُعد الطفرات التي تُخلّ بالاستقرار البنيوي لنطاق SH2، أو التي تؤثر على ارتباط ببتيد الفوسفوتيروسين بالهدف، متورطة في مجموعة من الأمراض، بما في ذلك نقص غاما غلوبولين الدم المرتبط بالكروموسوم X ونقص المناعة المركب الشديد . [ 11 ]
تنوع
لا توجد نطاقات SH2 في الخميرة وتظهر على الحدود بين الأوليات والحيوانات في كائنات حية مثل الأميبا الاجتماعية Dictyostelium discoideum . [ 12 ]
يكشف فحص المعلوماتية الحيوية المفصل لمجالات SH2 في الإنسان والفأر عن وجود 120 مجال SH2 داخل 115 بروتينًا مشفرًا بواسطة الجينوم البشري، [ 13 ] مما يمثل معدلًا سريعًا للتوسع التطوري بين مجالات SH2.
تم حل عدد كبير من هياكل نطاق SH2 وتم تعطيل العديد من بروتينات SH2 في الفئران.
التطبيقات
استُخدمت نطاقات SH2، وغيرها من نطاقات الربط ، في هندسة البروتينات لإنشاء تجمعات بروتينية. تتشكل هذه التجمعات عندما ترتبط عدة بروتينات ببعضها لتكوين بنية أكبر (تُسمى التجمع فوق الجزيئي ). وباستخدام تقنيات البيولوجيا الجزيئية ، تم ابتكار بروتينات اندماجية من إنزيمات محددة ونطاقات SH2، والتي يمكنها الارتباط ببعضها لتكوين تجمعات بروتينية.
بما أن نطاقات SH2 تتطلب الفسفرة لحدوث الارتباط، فإن استخدام إنزيمات الكيناز والفوسفاتاز يمنح الباحثين القدرة على التحكم في تكوين تجمعات البروتين من عدمه. وقد تم تطوير نطاقات SH2 عالية الألفة وهندستها واستخدامها في تطبيقات تجميع البروتين. [ 14 ]
يهدف تكوين معظم تجمعات البروتينات إلى زيادة كفاءة المسارات الأيضية عبر التموضع المشترك للإنزيمات. [ 15 ] ومن التطبيقات الأخرى لتجمعات البروتينات التي تتوسطها نطاقات SH2 تكوين هياكل عالية الكثافة تشبه الفراكتلات، والتي تتمتع بخصائص احتجاز جزيئي واسعة النطاق. [ 16 ]
أمثلة
تشمل البروتينات البشرية التي تحتوي على هذا النطاق ما يلي:
- ABL1 ؛ ABL2
- BCAR3 ؛ أسود ؛ أسود ؛ BMX ؛ BTK
- CHN2 ؛ كيش ؛ كرك ؛ كركل ؛ سي إس كيه
- DAPP1
- FER ; FES ; FGR ; FRK ; FYN
- GRAP ؛ GRAP2 ؛ GRB10 ؛ GRB14 ؛ GRB2 ؛ GRB7
- HCK ؛ HSH2D
- INPP5D ؛ INPPL1 ؛ ITK ؛ JAK2 ؛ LCK ؛ LCP2 ؛ LYN
- ماتك ؛ إن سي كي 1 ؛ إن سي كي 2
- PIK3R1 ؛ PIK3R2 ؛ PIK3R3 ؛ PLCG1 ؛ PLCG2 ؛ PTK6 ؛ PTPN11 ؛ PTPN6 ؛ RASA1
- SH2B1 ; SH2B2 ; SH2B3 ; SH2D1A . SH2D1B . SH2D2A . SH2D3A . SH2D3C . SH2D4A . SH2D4B . SH2D5 ؛ SH2D6 ؛ SH3BP2 ؛ البنك السعودي الهولندي؛ SHC1 ؛ SHC3 ؛ SHC4 ؛ التنمية البشرية المستدامة ؛ هي
- اتفاقية مستوى الخدمة ؛ اتفاقية مستوى الخدمة 2
- SOCS1 ؛ SOCS2 ؛ SOCS3 ؛ SOCS4 ؛ SOCS5 ؛ SOCS6 ؛ SOCS7
- SRC ; SRMS
- STAT1 ؛ STAT2 ؛ STAT3 ؛ STAT4 ؛ STAT5A ؛ STAT5B ؛ STAT6
- SUPT6H ؛ SYK
- TEC ؛ TENC1 ؛ TNS ؛ TNS1 ؛ TNS3 ؛ TNS4 ؛ TXK
- VAV1 ؛ VAV2 ؛ VAV3
- نعم1 ؛ ZAP70
انظر أيضاً
- ترتبط نطاقات ربط الفوسفوتيروسين أيضًا بالتيروسينات المفسفرة
- أنتوني باوسون ، مكتشف نطاق SH2
مراجع
- ↑ PDB : 1lkk ;Tong L, Warren TC, King J, Betageri R, Rose J, Jakes S (مارس 1996). "البنية البلورية لنطاق SH2 لبروتين p56lck البشري في مركب مع اثنين من ببتيدات الفوسفوتيروسيل القصيرة بدقة 1.0 أنغستروم و1.8 أنغستروم". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 256 (3): 601-10 . doi : 10.1006/jmbi.1996.0112 . PMID 8604142 .
- ↑ سادوفسكي، آي.، ستون، جيه. سي.، باوسون، تي. (ديسمبر 1986). "نطاق غير محفز محفوظ بين كينازات التيروزين البروتينية السيتوبلازمية يُعدِّل وظيفة الكيناز والنشاط التحويلي لفيروس ساركوما فوجينامي P130gag-fps" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 6 (12): 4396-408 . doi : 10.1128/mcb.6.12.4396 . PMC 367222. PMID 3025655 .
- ↑ راسل، آر. بي.، بريد، ج.، بارتون، جي. جي. (يونيو 1992). "تحليل الحفظ والتنبؤ ببنية عائلة SH2 من نطاقات ربط الفوسفوتيروسين" . رسائل FEBS . 304 (1): 15-20 . doi : 10.1016/0014-5793(92)80579-6 . PMID 1377638. S2CID 7046771 .
- ↑ باوسون تي، غيش جي دي، ناش بي (ديسمبر 2001). "مجالات SH2، ووحدات التفاعل، والترابط الخلوي". اتجاهات في بيولوجيا الخلية . 11 (12): 504-511 . doi : 10.1016/s0962-8924(01)02154-7 . PMID 11719057 .
- ↑ كويتيجر جي، كاوشانسكي أ، جوردوس أ، راش جيه، سورجر بي كيه، ماكبيث جي (مايو 2013). "تميل بروتينات إشارات الفوسفوتيروسين التي تحفز التسرطن إلى أن تكون مترابطة بشكل كبير" . علم البروتينات الجزيئي والخلوي . 12 (5): 1204-1213 . doi : 10.1074/mcp.M112.025858 . PMC 3650332. PMID 23358503 .
- 1 2 سوير، ت. ك. (1998). "مجالات التماثل Src-2: البنية، والآليات، واكتشاف الأدوية". البوليمرات الحيوية . 47 (3): 243-261 . doi : 10.1002/(SICI)1097-0282(1998)47:3 < 243::AID-BIP4 > 3.0.CO ; 2-P . PMID 9817027. S2CID 31800206 .
- 1 2 شينرمان إف بي، اللازيكاني بي، هونيغ بي (2003). "تسلسل وبنية ومحددات الطاقة لانتقائية الفوسفوببتيد لمجالات SH2". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 334 (4): 823-841 . doi : 10.1016/j.jmb.2003.09.075 . PMID 14636606 .
- ↑ برادشو جيه إم، واكسمان جي (2002). "التعرف الجزيئي بواسطة نطاقات SH2". التقدم في كيمياء البروتين . 61 : 161-210 . doi : 10.1016/s0065-3233(02)61005-8 . PMID 12461824 .
- ↑ ليو بي إيه، شاه إي، جابلونوفسكي كيه، ستيرغاتشيس إيه، إنجلمان بي، ناش بي دي (ديسمبر 2011). " البروتينات الحاوية على نطاق SH2 في 21 نوعًا تحدد أصل ونطاق إشارات الفسفوتيروسين في حقيقيات النوى" . ساينس سيغنالينغ . 4 (202): ra83. doi : 10.1126/scisignal.2002105 . PMC 4255630. PMID 22155787 .
- ↑ رين إس، يانغ جي، هي واي، وانغ واي، لي واي، تشين زد (أكتوبر 2008). " نمط حفظ الزخارف الخطية القصيرة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بوظيفة نطاقات البروتين المتفاعلة" . بي إم سي جينوميكس . 9 : 452. doi : 10.1186/1471-2164-9-452 . PMC 2576256. PMID 18828911 .
- ↑ فيليباكوبولوس، ب.، مولر، س.، كناب، س. (ديسمبر 2009). "مجالات SH2: مُعدِّلات نشاط التيروزين كيناز غير المستقبل" . الرأي الحالي في البيولوجيا التركيبية . 19 (6): 643-649 . doi : 10.1016/j.sbi.2009.10.001 . PMC 2791838. PMID 19926274 .
- ↑ إيشينجر إل، باتشيبات جيه إيه، غلوكنر جي، راجاندريم إم إيه، سوكغانغ آر، بيريمان إم، وآخرون . (مايو 2005). " جينوم الأميبا الاجتماعية ديكتيوستيليوم ديسكويديوم" . نيتشر . 435 (7038): 43-57 . Bibcode : 2005Natur.435...43E . doi : 10.1038/nature03481 . PMC 1352341. PMID 15875012 .
- ↑ ليو، ب. أ.، جابلونوفسكي، ك.، راينا، م.، أرسيه، م.، باوسون، ت.، ناش، ب. د. (يونيو 2006). "مجموعة بروتينات نطاق SH2 في الإنسان والفأر - تحديد حدود إشارات الفسفوتيروسين" . الخلية الجزيئية . 22 (6): 851-868 . doi : 10.1016/j.molcel.2006.06.001 . PMID 16793553 .
- ↑ كانيكو، ت.؛ هوانغ، هـ.؛ كاو، ش.؛ لي، ش.؛ لي، س.؛ فوس، س.؛ سيدهو، س.س.؛ لي، س.س.س. (25-09-2012). "مجالات SH2 في البروتين الرابط الفائق تعمل كمضادات لإشارات الخلية". ساينس سيغنالينغ . 5 (243): ra68. doi : 10.1126/scisignal.2003021 . ISSN 1945-0877 . PMID 23012655. S2CID 28562514 .
- ↑ يانغ، لو؛ دولان، إي إم؛ تان، إس كيه؛ لين، تي؛ سونتاج، إي دي؛ خاري، إس دي (2017). "التصميم الموجه بالحوسبة لتجميع فوق جزيئي متعدد الإنزيمات يستجيب للمؤثرات الخارجية" . ChemBioChem . 18 ( 20): 2000–2006 . doi : 10.1002/cbic.201700425 . ISSN 1439-7633 . PMID 28799209. S2CID 13339534 .
- ↑ هيرنانديز، ن. إي.، هانسن، و. أ.، تشو، د.، شيا، م. إي.، خالد، م.، مانيتشيف، ف.، بوتنينز، م.، تشين، م.، دودج، أ. ج.، يانغ، ل.، ماريرو-بيريوس، إ.، بانال، م.، ريشاني، ب.، غوستافسون، ت.، فيلدمان، ل. س.، لي، س. هـ.، واكيت، ل. ب.، داي، و.، خاري، س. د. (2019). التجميع الذاتي المستجيب للمؤثرات للكسور البروتينية باستخدام التصميم الحاسوبي . نات. كيم . 2019؛ 11 (7): 605-614. نسخة أولية متاحة على bioRxiv doi: 10.1101/274183 .
روابط خارجية
- موقع SH2 Domain الإلكتروني من تصميم مختبر الدكتور بيرس ناش
- نطاقات البروتين
- تحويل الإشارة
- بروتينات الغشاء المحيطي
