Ингибитор цистиновый узел

MCh-1: Растительный ингибитор цистинового узла пептида из *Momordica charantia* . Запись PDB 2m2q . ^[1]

Ингибиторный цистиновый узел (также известный как ICK или Knottin ) представляет собой структурный мотив белка , содержащий три дисульфидных мостика . Knottins являются одним из трех складок в мотиве цистинового узла; другие тесно связанные узлы - это цистиновый узел фактора роста (GFCK) и циклический цистиновый узел (CCK; циклотид). ^[2] Типы включают a) циклический мёбиус, b) циклический браслет, c) ациклические ингибиторные ноттины. ^[3] Мотивы цистинового узла часто встречаются в природе у множества растений, животных и грибов и выполняют различные функции от подавления аппетита до противогрибковой активности. ^[4]

Вместе с участками полипептида между ними два дисульфида образуют петлю, через которую проходит третья дисульфидная связь (связывающая 3-й и 6-й цистеин в последовательности), образуя узел . Мотив распространен в токсинах беспозвоночных, таких как токсины паукообразных и моллюсков . Мотив также встречается в некоторых белках-ингибиторах, обнаруженных в растениях, но считается, что растительные и животные мотивы являются продуктом конвергентной эволюции . ^[5] Мотив ICK представляет собой очень стабильную белковую структуру, которая устойчива к тепловой денатурации и протеолизу . ^[6] Компоненты пептида CK ядов нацелены на потенциалзависимые ионные каналы, но члены семейства также действуют как антибактериальные и гемолитические агенты. ^[7] Растительные белки ICK часто являются ингибиторами протеазы.

Ноттины обладают высокой устойчивостью к pH, теплу и ферментам. Благодаря своей стабильности и благоприятным фармакодинамическим свойствам, ноттины становятся все более популярными в качестве каркасов для белковой инженерии. Более того, сконструированные ноттины показали значительные перспективы в качестве терапевтических средств, агентов визуализации и агентов нацеливания для химиотерапии. ^[8]

Белки млекопитающих Agouti signalling пептид и Agouti related пептид являются единственными известными примерами этого мотива у млекопитающих. Оба являются нейропептидами, участвующими в клеточной сигнализации. Первый отвечает за окраску волос (меха).

Мотив похож на циклический цистиновый узел или циклотид , но не имеет циклизации полипептидного остова, которая присутствует в последнем семействе. Цистиновый узел фактора роста (GFCK) похож на ICK, но его топология такова, что это связь между первым и четвертым дисульфидом, которая пронизывает петлю.

Белки, содержащие мотив ICK

Ссылки

^ He, WJ; Chan, LY; Clark, RJ; Tang, J.; Zeng, GZ; Franco, OL; Cantacessi, C.; Craik, DJ; Daly, NL; Tan, NH (2013). Driscoll, Paul C (ред.). "Новые ингибиторные пептиды цистеинового узла из Momordica charantia". PLOS ONE . 8 (10): e75334. Bibcode : 2013PLoSO...875334H. doi : 10.1371/journal.pone.0075334 . PMC 3792974. PMID 24116036 .
^ "Knots". Cyclotide.com . Архивировано из оригинала 2015-02-05 . Получено 2018-03-13 .
^ Рейнварт, Молекулы 17:12533 2012 http://www.mdpi.com/1420-3049/17/11/12533/htm
^ Чжу, Шуньи; Дарбон, Эрве; Дайсон, Карин; Вердонк, Фонс; Титгат, Ян (сентябрь 2003 г.). «Эволюционное происхождение пептидов-ингибиторов цистинового узла». Журнал ФАСЭБ . 17 (12): 1765–1767 . doi : 10.1096/fj.02-1044fje . ISSN 1530-6860. PMID 12958203. S2CID 1117887.
^ Чжу, С.; Дарбон, Х.; Дайсон, К.; Вердонк, Ф.; Титгат, Дж. (2003). «Эволюционное происхождение пептидов-ингибиторов цистинового узла». Журнал ФАСЭБ . 17 (12): 1765–1767 . doi : 10.1096/fj.02-1044fje . PMID 12958203. S2CID 1117887.
^ Daly, NL; Craik, DJ (2011). «Биоактивные белки цистинового узла». Current Opinion in Chemical Biology . 15 (3): 362– 368. doi :10.1016/j.cbpa.2011.02.008. PMID 21362584.
^ Craik, DJ; Daly, NL; Waine, C. (2001). «Мотив цистинового узла в токсинах и его значение для разработки лекарств». Toxicon . 39 (1): 43– 60. Bibcode :2001Txcn...39...43C. doi :10.1016/S0041-0101(00)00160-4. PMID 10936622.
^ Кинтцинг, Джеймс Р.; Кочран, Дженнифер Р. (2016). «Сконструированные пептиды ноттина как диагностические, терапевтические и транспортные средства доставки лекарств». Current Opinion in Chemical Biology . 34 : 143–150 . doi :10.1016/j.cbpa.2016.08.022. PMID 27642714.

Внешние ссылки

Веб-страница циклотида
База данных KNOTTIN

[2m2q-1] He, WJ; Chan, LY; Clark, RJ; Tang, J.; Zeng, GZ; Franco, OL; Cantacessi, C.; Craik, DJ; Daly, NL; Tan, NH (2013). Driscoll, Paul C (ред.). "Новые ингибиторные пептиды цистеинового узла из Momordica charantia". PLOS ONE . 8 (10): e75334. Bibcode : 2013PLoSO...875334H. doi : 10.1371/journal.pone.0075334 . PMC 3792974. PMID 24116036 .

[2] "Knots". Cyclotide.com . Архивировано из оригинала 2015-02-05 . Получено 2018-03-13 .

[3] Рейнварт, Молекулы 17:12533 2012 http://www.mdpi.com/1420-3049/17/11/12533/htm

[4] Чжу, Шуньи; Дарбон, Эрве; Дайсон, Карин; Вердонк, Фонс; Титгат, Ян (сентябрь 2003 г.). «Эволюционное происхождение пептидов-ингибиторов цистинового узла». Журнал ФАСЭБ . 17 (12): 1765–1767 . doi : 10.1096/fj.02-1044fje . ISSN 1530-6860. PMID 12958203. S2CID 1117887.

[zhu-5] Чжу, С.; Дарбон, Х.; Дайсон, К.; Вердонк, Ф.; Титгат, Дж. (2003). «Эволюционное происхождение пептидов-ингибиторов цистинового узла». Журнал ФАСЭБ . 17 (12): 1765–1767 . doi : 10.1096/fj.02-1044fje . PMID 12958203. S2CID 1117887.

[dalycraik-6] Daly, NL; Craik, DJ (2011). «Биоактивные белки цистинового узла». Current Opinion in Chemical Biology . 15 (3): 362– 368. doi :10.1016/j.cbpa.2011.02.008. PMID 21362584.

[craikdalywaine-7] Craik, DJ; Daly, NL; Waine, C. (2001). «Мотив цистинового узла в токсинах и его значение для разработки лекарств». Toxicon . 39 (1): 43– 60. Bibcode :2001Txcn...39...43C. doi :10.1016/S0041-0101(00)00160-4. PMID 10936622.

[8] Кинтцинг, Джеймс Р.; Кочран, Дженнифер Р. (2016). «Сконструированные пептиды ноттина как диагностические, терапевтические и транспортные средства доставки лекарств». Current Opinion in Chemical Biology . 34 : 143–150 . doi :10.1016/j.cbpa.2016.08.022. PMID 27642714.