домен POU
Семейство белков
Домен белка
Pou домен - N-конец к гомеобоксному домену
Идентификаторы
СимволПоу
ПфамПФ00157
ИнтерПроIPR000327
ПРОСИТPDOC00035
СКОП21 окт. / SCOPe / SUPFAM
Доступные структуры белков:
Пфам  структуры / ECOD  
ПДБRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumрезюме структуры

POU (произносится как «поу») — это семейство эукариотических факторов транскрипции , которые имеют хорошо сохранившиеся гомеодомены . [1] Домен Pou — это двудольный домен связывания ДНК, обнаруженный в этих белках.

Этимология

Аббревиатура POU образована от названий трех факторов транскрипции:

Разнообразие

Гены домена POU были описаны у таких различных организмов, как Caenorhabditis elegans , Drosophila , Xenopus , данио-рерио и человек, но пока не были идентифицированы у растений и грибов .

Сравнение генов домена POU у животных показывает, что семейство можно разделить на шесть основных классов (POU1-POU6). Pit-1 является частью класса POU1, Oct-1 и Oct-2 являются членами POU2, в то время как Unc-86 является членом POU4 . Шесть классов разошлись на ранних этапах эволюции животных: классы POU1, POU3, POU4 и POU6 развились до последнего общего предка губок и эуметазойных , POU2 развился у Bilatera , а POU5, по-видимому, уникален для позвоночных . [2]

Существует удивительно высокая степень консерватизма аминокислотной последовательности (37%-42%) гомеодоменов POU в регуляторе транскрипции comS, белке компетентности из грамположительного прокариота Bacillus subtilis . [3] Подобно тому, как регуляторы гомеодомена POU приводят к дифференциации тканей у многоклеточных животных , этот фактор транскрипции имеет решающее значение для дифференциации субпопуляции B. subtilis в состояние генетической компетентности .

Функция

Белки POU являются эукариотическими факторами транскрипции , содержащими двухкомпонентный домен связывания ДНК, называемый доменом POU. Различные члены семейства POU имеют широкий спектр функций, все из которых связаны с функцией нейроэндокринной системы [4] и развитием организма. [5] Некоторые другие гены также регулируются, включая гены легких и тяжелых цепей иммуноглобулина (Oct-2), [6] [7] и гены трофических гормонов , такие как гены пролактина и гормона роста (Pit-1).

Структура

Домен POU представляет собой двудольный домен, состоящий из двух субъединиц, разделенных неконсервативной областью из 15-55 аминокислот. N-концевая субъединица известна как домен POU-specific (POUs) ( InterPro :  IPR000327 ), в то время как C-концевая субъединица является доменом гомеобокса ( InterPro :  IPR007103 ). Доступны трехмерные структуры комплексов, включающих оба субдомена POU, связанных с ДНК. Оба субдомена содержат структурный мотив « спираль-поворот-спираль », который напрямую ассоциируется с двумя компонентами участков связывания двудольной ДНК, и оба необходимы для высокоаффинного связывания ДНК-последовательности. Домен также может участвовать во взаимодействиях белок-белок. [8] Субдомены соединены гибким линкером . [9] [10] [11] В белках домен, специфичный для POU, всегда сопровождается гомеодоменом. Несмотря на отсутствие гомологии последовательностей, трехмерная структура POU похожа на трехмерную структуру репрессора бактериофага лямбда и других членов семейства HTH_3. [9] [10]

Примеры

Гены человека, кодирующие белки, содержащие домен POU и связанные с ним псевдогены, включают:

Ссылки

  1. ^ Филлипс К, Луизи Б (октябрь 2000 г.). «Виртуоз универсальности: белки POU, которые гнутся, чтобы соответствовать». Журнал молекулярной биологии . 302 (5): 1023–39 . doi :10.1006/jmbi.2000.4107. PMID  11183772.
  2. ^ Голд, Дэвид А.; Гейтс, Рут Д.; Джейкобс, Дэвид К. (2014-12-01). «Раннее расширение и эволюционная динамика генов класса POU». Молекулярная биология и эволюция . 31 (12): 3136– 3147. doi :10.1093/molbev/msu243. ISSN  0737-4038. PMC 4245813. PMID 25261405  . 
  3. ^ D'Souza C, Nakano MM, Zuber P (сентябрь 1994 г.). «Идентификация comS, гена оперона srfA, который регулирует установление генетической компетентности в Bacillus subtilis». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 91 (20): 9397– 401. doi : 10.1073/pnas.91.20.9397 . PMC 44819 . PMID  7937777. 
  4. ^ Assa-Munt N, Mortishire-Smith RJ, Aurora R, Herr W, Wright PE (апрель 1993 г.). «Структура раствора домена Oct-1 POU-specific обнаруживает поразительное сходство с доменом связывания ДНК бактериофага лямбда-репрессора». Cell . 73 (1): 193– 205. doi :10.1016/0092-8674(93)90171-L. PMID  8462099. S2CID  24276357.
  5. ^ Andersen B, Rosenfeld MG (февраль 2001 г.). «Факторы домена POU в нейроэндокринной системе: уроки биологии развития дают представление о заболеваниях человека». Endocrine Reviews . 22 (1): 2– 35. doi : 10.1210/edrv.22.1.0421 . PMID  11159814.
  6. ^ Petryniak B, Staudt LM, Postema CE, McCormack WT, Thompson CB (февраль 1990 г.). «Характеристика белков, связывающих октамер курицы, демонстрирует, что гомеобоксные факторы транскрипции, содержащие домен POU, были высококонсервативны в ходе эволюции позвоночных». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (3): 1099–1103 . doi : 10.1073 /pnas.87.3.1099 . PMC 53418. PMID  1967834. 
  7. ^ Джонсон WA, Хирш Дж (февраль 1990 г.). «Связывание белка POU-домена Drosophila с элементом последовательности, регулирующим экспрессию генов в специфических дофаминергических нейронах». Nature . 343 (6257): 467– 470. doi :10.1038/343467a0. PMID  1967821. S2CID  9315961.
  8. ^ Mathis JM, Simmons DM, He X, Swanson LW, Rosenfeld MG (июль 1992 г.). «Мозг 4: новый фактор транскрипции домена POU млекопитающих, демонстрирующий ограниченную мозгоспецифическую экспрессию». The EMBO Journal . 11 (7): 2551– 2561. doi :10.1002/j.1460-2075.1992.tb05320.x. PMC 556730. PMID  1628619 . 
  9. ^ ab Филлипс К, Луизи Б (октябрь 2000 г.). «Виртуоз универсальности: белки POU, которые гнутся, чтобы соответствовать». Журнал молекулярной биологии . 302 (5): 1023–1039 . doi :10.1006/jmbi.2000.4107. PMID  11183772.
  10. ^ ab Klemm JD, Rould MA, Aurora R, Herr W, Pabo CO (апрель 1994 г.). «Кристаллическая структура домена Oct-1 POU, связанного с сайтом октамера: распознавание ДНК с помощью привязанных модулей связывания ДНК». Cell . 77 (1): 21– 32. doi :10.1016/0092-8674(94)90231-3. PMID  8156594. S2CID  36371069.
  11. ^ Jacobson EM, Li P, Leon-del-Rio A, Rosenfeld MG, Aggarwal AK (январь 1997). «Структура домена Pit-1 POU, связанного с ДНК в виде димера: неожиданное расположение и гибкость». Genes & Development . 11 (2): 198– 212. doi : 10.1101/gad.11.2.198 . PMID  9009203.
В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR000327
Получено с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=POU_domain&oldid=1146059103"