Un dominio C2 es un dominio estructural de proteína involucrado en dirigir proteínas a las membranas celulares . La versión típica (PKC-C2) tiene un sándwich beta compuesto por 8 hebras β que coordina dos o tres iones calcio , que se unen en una cavidad formada por el primer y último bucle del dominio, en la cara de unión de la membrana. . Muchas otras familias de dominios C2 no tienen actividad de unión al calcio. [2] [3]
Dominio C2 | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | C2 | |||||||
Pfam | PF00168 | |||||||
InterPro | IPR000008 | |||||||
INTELIGENTE | C2 | |||||||
PROSITE | PDOC00380 | |||||||
SCOP2 | 1qas / SCOPe / SUPFAM | |||||||
Superfamilia OPM | 45 | |||||||
Proteína OPM | 1ugk | |||||||
CDD | cd00030 | |||||||
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Fosfoinositido 3-quinasa C2 | ||||||||||
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Identificadores | ||||||||||
Símbolo | PI3K_C2 | |||||||||
Pfam | PF00792 | |||||||||
InterPro | IPR002420 | |||||||||
INTELIGENTE | PI3K_C2 | |||||||||
PROSITE | PDOC50004 | |||||||||
SCOP2 | 1e8x / SCOPe / SUPFAM | |||||||||
CDD | cd08380 | |||||||||
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Acoplamiento con otros dominios
Los dominios C2 se encuentran frecuentemente acoplados a dominios enzimáticos ; por ejemplo, el dominio C2 en PTEN , pone en contacto el dominio fosfatasa con la membrana plasmática, donde puede desfosforilar su sustrato, el fosfatidilinositol (3,4,5) -trisfosfato (PIP 3 ) , sin retirarlo de la membrana, lo que sería energéticamente muy costoso. PTEN consta de dos dominios, un dominio de proteína tirosina fosfatasa y un dominio C2. Este par de dominios constituye un superdominio, una unidad hereditaria que se encuentra en diversas proteínas de hongos, plantas y animales. [4] Además, la fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3-quinasa), una enzima que fosforila fosfoinosítidos en el grupo 3-hidroxilo del anillo de inositol , también usa un dominio C2 para unirse a la membrana (por ejemplo, 1e8w de entrada de PDB).
Evolución
Actualmente, el dominio C2 solo se conoce de eucariotas y del procariota Clostridium perfringens, donde forma parte de la alfa-toxina . [5] Se han identificado más de 17 clados distintos de dominios C2. [2] [3] La mayoría de las familias C2 se remontan a especies eucariotas basales, lo que indica una diversificación temprana antes del último ancestro común eucariota (LECA). Sólo la familia de dominios PKC-C2 contiene residuos de unión a calcio conservados, lo que sugiere que la interacción de la membrana dependiente de calcio típica es una característica derivada limitada en los dominios PKC-C2. [2]
Selectividad de calcio y lípidos
Los dominios C2 son únicos entre los dominios que se dirigen a la membrana porque muestran un amplio rango de selectividad de lípidos para los componentes principales de las membranas celulares, incluidas la fosfatidilserina y la fosfatidilcolina. Este dominio C2 tiene aproximadamente 116 residuos de aminoácidos y está ubicado entre las dos copias del dominio C1 en la proteína quinasa C (que se une a los ésteres de forbol y diacilglicerol) (ver PDOC00379 ) y el dominio catalítico de proteína quinasa (ver PDOC00100 ). En muchas proteínas se han encontrado regiones con homología significativa [6] con el dominio C2. Se cree que el dominio C2 está implicado en la unión de fosfolípidos dependiente de calcio [7] y en procesos de dirección de membrana como la localización subcelular. Aunque la mayoría de los dominios C2 interactúan con la membrana (fosfolípidos) de una manera dependiente de Ca 2+ , algunos dominios C2 pueden interactuar con la membrana sin unirse a Ca 2+ . De manera similar, los dominios C2 se han desarrollado para tener diferentes especificidades para los lípidos. Muchos dominios C2, como la sinaptotagmina C2A, se unen a fosfolípidos aniónicos (fosfolípidos que contienen PS o PIP2). Sin embargo, otros dominios C2, como el dominio cPLA2-α C2, se unen a lípidos bipolares (por ejemplo, PC). Esta diversidad y selectividad en Ca 2+ y la unión de lípidos sugieren que los dominios C2 evolucionan para tener diferentes funciones. [8]
Estructura 3D
El dominio forma un sándwich beta de ocho hebras construido alrededor de un motivo conservado de 4 hebras, denominado clave C2. [9] El calcio se une en una depresión en forma de copa formada por los bucles N- y C-terminales del motivo de la tecla C2. Los análisis estructurales de varios dominios C2 han demostrado que consisten en estructuras ternarias similares en las que tres bucles de unión a Ca 2+ se encuentran al final de un sándwich beta antiparalelo de 8 hebras.
Proteínas humanas que contienen dominio C2
ABR ; BAIAP3 ; BCR ; C2CD2 ; C2CD3 ; CADPS ; CADPS2 ; CAPN5 ; CAPN6 ; CC2D1A ; CC2D1B ; CPNE1 ; CPNE2 ; CPNE3 ; CPNE4 ; CPNE5 ; CPNE6 ; CPNE7 ; CPNE8 ; CPNE9 ; DAB2IP ; DOC2A ; DOC2B ; DYSF ; ESYT1 ; ESYT3 ; FAM62A ; FAM62B ; FAM62C ; FER1L3 ; FER1L5 ; HECW1 ; HECW2 ; Picazón ; ITSN1 ; ITSN2 ; MCTP1 ; MCTP2 ; MTAC2D1 ; NEDD4 ; NEDD4L ; NEDL1 ; OTOF ; PCLO ; PIK3C2A ; PIK3C2B ; PIK3C2G ; PLA2G4A ; PLA2G4B ; PLA2G4D ; PLA2G4E ; PLA2G4F ; PLCB1 ; PLCB2 ; PLCB3 ; PLCB4 ; PLCD1 ; PLCD3 ; PLCD4 ; PLCE1 ; PLCG1 ; PLCG2 ; PLCH1 ; PLCH2 ; PLCL1 ; PLCL2 ; PLCZ1 ; PRF1 ; PRKCA ; PRKCB1 ; PRKCE ; PRKCG ; PRKCH ; RAB11FIP1 ; RAB11FIP2 ; RAB11FIP5 ; RASA1 ; RASA2 ; RASA3 ; RASA4 ; RASAL1 ; RASAL2 ; RGS3 ; RIMS1 ; RIMS2 ; RIMS3 ; RIMS4 ; RPGRIP1 ; RPGRIP1L ; RPH3A ; SGA72M ; PITUFO1 ; SMURF2 ; SYNGAP1 ; SYT1 ; SYT10 ; SYT11 ; SYT12 ; SYT13 ; SYT14 ; SYT14L ; SYT15 ; SYT16 ; SYT17 ; SYT2 ; SYT3 ; SYT4 ; SYT5 ; SYT6 ; SYT7 ; SYT8 ; SYT9 ; SYTL1 ; SYTL2 ; SYTL3 ; SYTL4 ; SYTL5 ; TOLLIP ; UNC13A ; UNC13B ; UNC13C ; UNC13D ; WWC2 ; WWP1 ; WWP2 ; PTEN
Referencias
- ^ Walker EH, Pacold ME, Perisic O, Stephens L, Hawkins PT, Wymann MP, Williams RL (octubre de 2000). "Determinantes estructurales de la inhibición de la fosfoinositida 3-quinasa por wortmanina, LY294002, quercetina, miricetina y estaurosporina". Célula molecular . 6 (4): 909-19. doi : 10.1016 / S1097-2765 (05) 00089-4 . PMID 11090628 .
- ^ a b c Zhang D, Aravind L (diciembre de 2010). "La identificación de nuevas familias y la clasificación de la superfamilia del dominio C2 aclaran el origen y la evolución de las actividades dirigidas a la membrana en eucariotas" . Gene . 469 (1–2): 18–30. doi : 10.1016 / j.gene.2010.08.006 . PMC 2965036 . PMID 20713135 .
- ^ a b Zhang D, Aravind L (octubre de 2012). "La nueva peptidasa de tipo transglutaminasa y los dominios C2 aclaran la estructura, biogénesis y evolución del compartimento ciliar" . Ciclo celular . 11 (20): 3861–75. doi : 10.4161 / cc.22068 . PMC 3495828 . PMID 22983010 .
- ^ Haynie DT, Xue B (mayo de 2015). "Superdominios en la jerarquía de estructura de proteínas: el caso de PTP-C2" . Ciencia de las proteínas . 24 (5): 874–82. doi : 10.1002 / pro.2664 . PMC 4420535 . PMID 25694109 .
- ^ Naylor, Claire E .; Eaton, Julian T .; Howells, Angela; Justin, Neil; Moss, David S .; Titball, Richard W .; Basak, Ajit K. (agosto de 1998). "Estructura de la toxina clave en la gangrena gaseosa". Naturaleza Biología Molecular y Estructural . 5 (8): 738–746. doi : 10.1038 / 1447 . ISSN 1545-9993 . PMID 9699639 . S2CID 21000585 .
- ^ Brose N, Hofmann K, Hata Y, Südhof TC (octubre de 1995). "Los homólogos de mamíferos del gen unc-13 de Caenorhabditis elegans definen una nueva familia de proteínas de dominio C2" . La revista de química biológica . 270 (42): 25273–80. doi : 10.1074 / jbc.270.42.25273 . PMID 7559667 .
- ^ Davletov BA, Südhof TC (diciembre de 1993). "Un solo dominio C2 de la sinaptotagmina I es suficiente para la unión de fosfolípidos / Ca2 + de alta afinidad". La revista de química biológica . 268 (35): 26386–90. PMID 8253763 .
- ^ Nalefski EA, Wisner MA, Chen JZ, Sprang SR, Fukuda M, Mikoshiba K, Falke JJ (marzo de 2001). "Los dominios C2 de diferentes vías de señalización de Ca2 + muestran diversidad funcional y mecanicista" . Bioquímica . 40 (10): 3089–100. doi : 10.1021 / bi001968a . PMC 3862187 . PMID 11258923 .
- ^ Sutton RB, Davletov BA, Berghuis AM, Südhof TC, Sprang SR (marzo de 1995). "Estructura del primer dominio C2 de la sinaptotagmina I: un nuevo pliegue de unión a Ca2 + / fosfolípidos". Celular . 80 (6): 929–38. doi : 10.1016 / 0092-8674 (95) 90296-1 . PMID 7697723 . S2CID 18981505 .
enlaces externos
- Familia de fosfoinositido 3-quinasa C2 en Pfam
- Familias de orientación UMich de proteínas en membranas / superfamilia-47 - Orientaciones de dominios C2 en membranas (OPM)