14-3-3 белок
Семейство консервативных регуляторных молекул
14-3-3
Мультипликационная диаграмма белка бета 14-3-3 человека, запись PDB 2bq0 [1]
Идентификаторы
Символ14-3-3
ПфамПФ00244
ИнтерПроIPR000308
УМНЫЙ14_3_3
ПРОСИТPDOC00633
СКОП21a4o / ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ / SUPFAM
Доступные структуры белков:
Пфам  структуры / ECOD  
ПДБRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumрезюме структуры

Белки 14-3-3 представляют собой семейство консервативных регуляторных молекул , которые экспрессируются во всех эукариотических клетках. Белки 14-3-3 обладают способностью связывать множество функционально разнообразных сигнальных белков , включая киназы , фосфатазы и трансмембранные рецепторы . Более 200 сигнальных белков были зарегистрированы как лиганды 14-3-3.

Повышенное количество белка 14-3-3 в спинномозговой жидкости обычно является признаком быстрой нейродегенерации; распространенный показатель болезни Крейтцфельдта-Якоба . [2]

Молекулярная структура димера белка 14-3-3, связанного с пептидом.

Характеристики

Семь генов кодируют семь различных белков 14-3-3 у большинства млекопитающих (см. Гены человека ниже) и 13-15 генов у многих высших растений, хотя обычно у грибов они присутствуют только парами. У простейших есть по крайней мере один. Эукариоты могут переносить потерю одного гена 14-3-3, если экспрессируются несколько генов, но удаление всех 14-3-3 (как экспериментально установлено у дрожжей) приводит к смерти. [ необходима цитата ]

Белки 14-3-3 структурно похожи на суперсемейство Tetratrico Peptide Repeat (TPR) , которые обычно имеют 9 или 10 альфа-спиралей и обычно образуют гомо- и/или гетеродимерные взаимодействия вдоль своих аминоконцевых спиралей. Эти белки содержат ряд известных общих доменов модификации, включая области для взаимодействия двухвалентных катионов , фосфорилирования и ацетилирования , а также протеолитического расщепления, среди прочих установленных и предсказанных. [3]

14-3-3 связывается с пептидами. Существуют общие мотивы распознавания для белков 14-3-3, которые содержат фосфорилированный остаток серина или треонина , хотя связывание с нефосфорилированными лигандами также было описано. Это взаимодействие происходит вдоль так называемой связывающей канавки или щели, которая является амфипатической по своей природе. На сегодняшний день кристаллические структуры шести классов этих белков были разрешены и депонированы в общественном достоянии. [ необходима цитата ]

14-3-3 мотивы распознавания [4]
Канонический
R[^DE]{0,2}[^DEPG] ([ST]) (([FWYLMV].) |([^PRIKGN]P) |([^PRIKGN].{2,4}[VILMFWYP]))
C-концевой
R[^DE]{0,2}[^DEPG] ([ST]) [^P]{0,1}$
Нефосфорная кислота (АТФ)
IR[^P][^P]N[^P][^P]WR[^P]W[YFH][ITML][^P]Y[IVL]
Все записи в формате регулярных выражений . Новые строки добавлены в случаях "или" для удобства чтения. Сайты фосфорилирования выделены жирным шрифтом.

Места мотивов гораздо более разнообразны, чем предполагают представленные здесь образцы. Пример с современным распознавателем, использующим искусственную нейронную сеть , см. в цитируемой статье. [5]

Открытие и наименование

Белки 14-3-3 были первоначально обнаружены в мозговой ткани в 1967 году и очищены с помощью хроматографии и гель-электрофореза . В образцах мозга быка белки 14-3-3 были расположены в 14-й фракции, элюируемой из колонки с DEAE-целлюлозой , и в позиции 3.3 на электрофорезном геле с крахмалом. [6]

Функция

Белки 14-3-3 играют изоформоспецифическую роль в рекомбинации переключения класса . Считается, что они взаимодействуют с белком Activation-Induced (Cytidine) Deaminase, опосредуя рекомбинацию переключения класса. [7]

Фосфорилирование Cdc25C CDS1 и CHEK1 создает сайт связывания для семейства фосфосерин-связывающих белков 14-3-3. Связывание 14-3-3 мало влияет на активность Cdc25C, и считается, что 14-3-3 регулирует Cdc25C, изолируя его в цитоплазме, тем самым предотвращая взаимодействия с CycB-Cdk1, которые локализуются в ядре при переходе G2/M. [8]

Сообщается, что изоформа eta ( YWHAH ) является биомаркером (в синовиальной жидкости ) ревматоидного артрита . [9] В систематическом обзоре 14-3-3η был описан как долгожданное дополнение к области ревматологии. Авторы указывают, что сывороточный маркер 14-3-3η является дополнением к арсеналу существующих инструментов, доступных клиницистам, и что имеются достаточные клинические доказательства, подтверждающие его клинические преимущества при лечении пациентов с диагнозом ревматоидный артрит (РА). [10]

Белки 14-3-3 связываются с корегуляторами транскрипции YAP/ TAZ и изолируют их в цитоплазме, подавляя их функцию.

14-3-3 регулирующий клеточную сигнализацию

Гены человека

Белки 14-3-3 альфа и дельта (YWHAA и YWHAD) представляют собой фосфорилированные формы YWHAB и YWHAZ соответственно.

В растениях

Наличие больших семейств генов белков 14-3-3 в царстве Viridiplantae отражает их существенную роль в физиологии растений. Филогенетический анализ 27 видов растений сгруппировал белки 14-3-3 в четыре группы.

Белки 14-3-3 активируют аутоингибированные АТФазы P-типа H + плазматической мембраны . Они связывают С-конец АТФаз с консервативным треонином. [12]

Ссылки

  1. ^ Yang, X.; Lee, WH; Sobott, F.; Papagrigoriou, E.; Robinson, CV; Grossmann, JG; Sundstrom, M.; Doyle, DA; Elkins, JM (2006). «Структурная основа белок-белковых взаимодействий в семействе белков 14-3-3». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 103 (46): 17237–17242. Bibcode : 2006PNAS..10317237Y. doi : 10.1073/pnas.0605779103 . PMC  1859916. PMID  17085597 .
  2. ^ Takahashi H, Iwata T, Kitagawa Y, Takahashi RH, Sato Y, Wakabayashi H, Takashima M, Kido H, Nagashima K, Kenney K, Gibbs CJ, Kurata T (ноябрь 1999 г.). «Повышенные уровни эпсилон- и гамма-изоформ белков 14-3-3 в спинномозговой жидкости у пациентов с болезнью Крейтцфельдта-Якоба». Клиническая и диагностическая лабораторная иммунология . 6 (6): 983–5. doi :10.1128/CDLI.6.6.983-985.1999. PMC 95810. PMID 10548598  . 
  3. ^ Бриджес Д., Мурхед ГБ (август 2005 г.). «14-3-3 белки: ряд функций для пронумерованного белка». Science's STKE . 2005 (296): re10. doi :10.1126/stke.2962005re10. PMID  16091624. S2CID  5795342.
  4. ^ "ELM search: "14-3-3"". Ресурс Eukaryotic Linear Motif . Получено 16 мая 2019 г.
  5. ^ Madeira F, Tinti M, Murugesan G, Berrett E, Stafford M, Toth R, Cole C, MacKintosh C, Barton GJ (июль 2015 г.). «14-3-3-Pred: улучшенные методы прогнозирования фосфопептидов, связывающих 14-3-3». Биоинформатика . 31 (14): 2276–83. doi :10.1093/bioinformatics/btv133. PMC 4495292. PMID  25735772 . 
  6. ^ Aitken, A (2006). «14-3-3 белки: исторический обзор». Semin Cancer Biol . 50 (6): 993–1010. doi :10.1023/A:1021261931561. PMID  16678438. S2CID  41949194.
  7. ^ Xu Z, Zan H, Pone EJ, Mai T, Casali P (июнь 2012 г.). «Рекомбинация ДНК с переключением класса иммуноглобулинов: индукция, нацеливание и далее». Nat Rev Immunol . 12 (7): 517–31. doi :10.1038/nri3216. PMC 3545482. PMID  22728528 . 
  8. ^ Cann KL, Hicks GG (декабрь 2007 г.). «Регуляция реакции клеточного разрыва двойной цепи ДНК». Биохимия и клеточная биология . 85 (6): 663–74. doi :10.1139/O07-135. PMID  18059525.
  9. ^ Kilani, RT; Maksymowych, WP; Aitken, A.; Boire, G.; St-Pierre, Y.; Li, Y.; Ghahary, A. (2007). «Обнаружение высоких уровней 2 специфических изоформ белков 14-3-3 в синовиальной жидкости у пациентов с воспалением суставов». Журнал ревматологии . 34 (8): 1650–1657. PMID  17611984.
  10. ^ Абдельхафиз Д., Килборн С., Бухари М. (июнь 2021 г.). «Роль 14-3-3 η как биомаркера при ревматоидном артрите». Исследования ревматологии и иммунологии . 2 (2): 87–90. doi : 10.2478/  rir -2021-0012 . PMC 9524784. PMID 36465971. S2CID  238231522. 
  11. ^ Saha M, Carriere A, Cheerathodi M, Zhang X, Lavoie G, Rush J, Roux PP, Ballif BA (октябрь 2012 г.). «RSK фосфорилирует SOS1, создавая сайты стыковки 14-3-3 и отрицательно регулируя активацию MAPK». The Biochemical Journal . 447 (1): 159–66. doi :10.1042/BJ20120938. PMC 4198020 . PMID  22827337. 
  12. ^ Jahn TP, Schulz A, Taipalensuu J, Palmgren MG (февраль 2002 г.). «Посттрансляционная модификация H(+)-АТФазы плазматической мембраны растений как требование для функциональной комплементарности дрожжевого транспортного мутанта». Журнал биологической химии . 277 (8): 6353–8. doi : 10.1074/jbc.M109637200 . PMID  11744700.

Дальнейшее чтение

  • Мур Б. В., Перес В. Дж. (1967). Ф. Д. Карлсон (ред.). Физиологические и биохимические аспекты нервной интеграции. Prentice-Hall, Inc., Морская биологическая лаборатория, Вудс-Хоул, Массачусетс . С. 343–359.
  • Mhawech P (апрель 2005 г.). "14-3-3 белки — обновление". Cell Research . 15 (4): 228–36. doi : 10.1038/sj.cr.7290291 . PMID  15857577.
  • Steinacker P, Aitken A, Otto M (сентябрь 2011 г.). «14-3-3 белки в нейродегенерации». Семинары по клеточной и эволюционной биологии . 22 (7): 696–704. doi :10.1016/j.semcdb.2011.08.005. PMID  21920445.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=14-3-3_белок&oldid=1242538137"