СХ2 ДОМЕН: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА И ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

СХ2 домен (Срц Хомологи 2) је високо конзервиран домаин протеин у еволуцији и присутни у више од 100 различитих протеина, најистакнутија екипи срц онцопротеин, укључен у процес преноса сигнала унутар ћелије.

Функција домена везује се за фосфорилиране секвенце тирозина на циљне протеине; Ова унија покреће низ сигнала који регулишу експресију гена. Овај домен је такође пронађен у ензиму тирозин фосфатаза.

СХ2 домене се обично налазе заједно са другим доменима који су повезани са путима трансдукције сигнала. Једна од најчешћих интеракција је веза са СХ2 и СХ3 доменом, за коју се чини да учествује у регулисању интеракције са низовима богатим пролином.

Протеини могу да садрже један СХ2 домен или више њих, као што је случај са ГАП протеином и п85 подјединицом фосфоинозитол 3-киназа.

Фармацеутска индустрија је широко проучавала СХ2 домен у циљу стварања лекова за борбу против болести попут рака, алергија, аутоимуних болести, астме, АИДС-а, остеопорозе, између осталих.

карактеристике

СХ2 домен састоји се од око 100 аминокиселина повезаних каталитичким доменима. Најочитији пример су ензими тирозин киназе, који су одговорни за катализацију преноса фосфатне групе из АТП у аминокиселинске тирозин.

Поред тога, пријављени су СХ2 домени у некталитичким доменима, као што су црк, грб2 / сем5 и нцк.

СХ2 домени су присутни у вишим еукариотама и сугерисано је да се такође појављују у квасцима. Што се тиче бактерија, пријављен је модул који подсећа на СХ2 домене у Есцхерицхиа цоли.

Срц протеин је прва откривена тирозин киназа која, када је мутирана, вероватно учествује у регулацији активности киназе и такође у промовисању интеракције ових протеина са другим компонентама у ћелији.

Након открића домена у сцр протеину, СХ2 домен је идентификован у значајном броју веома различитих протеина, укључујући протеинске тирозин киназе и транскрипционе факторе.

Структура

Структура СХ2 домена откривена је употребом техника као што су дифракција рендгенских зрака, кристалографија и НМР (нуклеарна магнетна резонанца), проналазећи уобичајене обрасце у секундарној структури проучених домена СХ2.

Домен СХ2 има пет врло очуваних мотива. Генерички домен састоји се од језгра β листова са малим суседним деловима антипаралних β листова, обложених двема спиралама α.

Остаци аминокиселине на једној страни листа и у Н-терминалном αА региону су укључени у координацију везивања пептида. Међутим, остатак карактеристика протеина је прилично променљив између испитиваних домена.

У делу угљеничног терминала налази се изолеуцински остатак на трећем месту и формира хидрофобни џеп на површини СХ2 домена.

Важна карактеристика је постојање две регије, свака са одређеном функцијом. Подручје између прве α хелике и β плоче је место за препознавање фосфотирозина.

Слично томе, подручје између β листа и α спирале терминалног угљеника формира област одговорна за интеракцију са остацима терминалног угљеника фосфотирозина.

Карактеристике

Функција СХ2 домена је препознавање стања фосфорилације у аминокиселинским тирозинским остацима. Ова појава је пресудна у трансдукцији сигнала, када молекул који се налази изван ћелије препознаје рецептор на мембрани и обради се унутар ћелије.

Трансдукција сигнала је изузетно важан регулаторни догађај, у којем ћелија реагује на промене у ванћелијском окружењу. Овај процес се догађа захваљујући трансдукцији спољних сигнала садржаних у одређеним молекуларним гласницима кроз мембрану.

Фосфорилација тирозина доводи до секвенцијалне активације интеракција протеин-протеин, што резултира променом експресије гена или променом ћелијског одговора.

Протеини који садрже СХ2 домене укључени су у регулаторне путеве везане за суштинске ћелијске процесе, као што су преуређивање цитоскелета, хомеостаза, имуни одговор и развој.

Еволуција

Забиљежено је присуство СХ2 домена у примитивном једноћелијском организму Моносига бревицоллис. Сматра се да овај домен еволуира као инвариантна сигнална јединица са почетком фосфорилације тирозина.

Нагађа се да је порекло распореда домена служио за усмеравање киназа на њихове супстрате. Дакле, с повећањем сложености у организмима, СХ2 домени су током еволуције стекли нове функције, попут алостерне регулације каталитичког домена киназа.

Клиничке импликације

Кс-везан лимфопролиферативни

Неке мутиране домене СХ2 идентификоване су као узроковање болести. Мутације у СХ2 домену у САП изазивају лимфопролиферативну болест везану за Кс, што изазива велико повећање осетљивости на одређене вирусе и тиме неконтролисану пролиферацију Б ћелија.

Пролиферација се дешава зато што мутација СХ2 домена изазива неуспехе у сигналним путевима између Б и Т ћелија, што доводи до вирусних инфекција и неконтролисаног раста Б ћелија. Ова болест има високу стопу смртности.

Кс-повезана агаммаглобулинемија

Слично томе, мутације струтова у СХ2 домену Брутон-ове протеинске киназе одговорне су за стање звано агаммаглобулинемиа.

Ово стање је повезано са Кс хромозомом, карактерише недостатак Б ћелија и драматично смањење концентрације имуноглобулина.

Ноонанов синдром

Коначно, мутације у Н-терминалном региону СХ2 домена у протеинској тирозин фосфатази 2 су узрок Ноонановог синдрома.

Ову патологију углавном карактеришу срчане болести, кратак раст услед споријег раста и неправилности на лицу и костима. Поред тога, стање може да представља менталну и психомоторну ретардацију у четвртини проучених случајева.

Референце

1. Берг, ЈМ, Стриер, Л. и Тимоцзко, ЈЛ (2007). Биохемија. Преокренуо сам се.
2. Филиппакопулос, П., Муллер, С., & Кнапп, С. (2009). СХ2 домени: модулатори активности нерецепторских тирозин киназа. Тренутно мишљење о структуралној биологији, 19 (6), 643–649.
3. Куроцхкина, Н. (ур.). (2015). Сх Домене: Структура, механизми и примене. Спрингер.
4. Савиер, ТК (1998). Срц хомологија - 2 домена: структура, механизми и откривање лекова. Пептид Сциенце, 47 (3), 243–261.
5. Сцхлессингер, Ј. (1994). СХ2 / СХ3 сигнални протеини. Тренутно мишљење о генетици и развоју, 4 (1), 25–30.