Un dominio Per-Arnt-Sim ( PAS ) es un dominio proteico que se encuentra en todos los reinos de la vida. [2] Generalmente, el dominio PAS actúa como un sensor molecular, mediante el cual las moléculas pequeñas y otras proteínas se asocian mediante la unión del dominio PAS. [3] [4] [5] Debido a esta capacidad de detección, el dominio PAS se ha mostrado como el motivo estructural clave involucrado en las interacciones proteína-proteína del reloj circadiano , y también es un motivo común que se encuentra en las proteínas de señalización, donde funciona como un sensor de señalización. [6] [7]
Pliegue PAS | ||||||||||
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Identificadores | ||||||||||
Símbolo | PAS | |||||||||
Pfam | PF00989 | |||||||||
InterPro | IPR013767 | |||||||||
INTELIGENTE | PAS | |||||||||
PROSITE | PDOC50112 | |||||||||
SCOP2 | 2phy / SCOPe / SUPFAM | |||||||||
CDD | cd00130 | |||||||||
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Descubrimiento
Los dominios PAS se encuentran en una gran cantidad de organismos, desde bacterias hasta mamíferos. El dominio PAS recibió su nombre de las tres proteínas en las que se descubrió por primera vez: [8]
- Proteína circadiana por período
- Arnt - proteína translocadora nuclear del receptor de hidrocarburos arilo
- Sim - proteína de un solo propósito
Desde el descubrimiento inicial del dominio PAS, se han descubierto una gran cantidad de sitios de unión al dominio PAS en bacterias y eucariotas. Un subconjunto llamado proteínas PAS LOV responde al oxígeno, la luz y el voltaje. [9]
Estructura
Aunque el dominio PAS exhibe un grado de variabilidad de secuencia, la estructura tridimensional del núcleo del dominio PAS se conserva ampliamente. [10] Este núcleo consta de una hoja β antiparalela de cinco hebras y varias hélices α. Los cambios estructurales, como resultado de la señalización, se originan predominantemente dentro de la hoja β . Estas señales se propagan a través de las hélices α del núcleo hasta el dominio efector unido covalentemente. [11] En 1998, la arquitectura del núcleo del dominio PAS se caracterizó por primera vez en la estructura de la proteína amarilla fotoactiva (PYP) de Halorhodospira halophila . [10] En muchas proteínas, se requiere un dímero de dominios PAS, por lo que uno se une a un ligando y el otro media las interacciones con otras proteínas. [5]
Ejemplos de PAS en organismos
Los dominios PAS que se conocen comparten menos del 20% de identidad de secuencia por pares promedio , lo que significa que son sorprendentemente diferentes. [10] Los dominios PAS se encuentran con frecuencia en proteínas con otros mecanismos de detección ambiental. Además, muchos dominios PAS están unidos a células fotorreceptoras. [12]
Bacterias
A menudo, en el reino bacteriano, los dominios PAS se colocan en el extremo amino de las proteínas de señalización, como las histidina quinasas sensoras , las di-GMP sintasas e hidrolasas cíclicas y las proteínas de quimiotaxis que aceptan metilo . [10]
Neurospora
En presencia de luz, White Collar-1 (WC-1) y White Collar-2 (WC-2) se dimerizan mediante la mediación de los dominios PAS, lo que activa la traducción de FRQ . [13]
Drosophila
En presencia de luz, CLK y CYC se unen a través de un dominio PAS, activando la traducción de PER, que luego se asocia a Tim a través del dominio PER PAS. Los siguientes genes contienen dominios de unión a PAS: PER, Tim, CLK, CYC.
Arabidopsis
Un dominio PAS se encuentra en los genes ZTL y NPH1. Estos dominios son muy similares al dominio PAS que se encuentra en la proteína WC-1 asociada al circadiano de Neurospora . [14]
Mamíferos
El reloj circadiano que se conoce actualmente para los mamíferos comienza cuando la luz activa BMAL1 y CLK para unirse a través de sus dominios PAS. Ese complejo activador regula Per1, Per2 y Per3, todos los cuales tienen dominios PAS que se utilizan para unirse a los criptocromos 1 y 2 ( familia CRY 1,2 ). Los siguientes genes de mamíferos contienen dominios de unión a PAS: Per1, Per2, Per3, Cry1, Cry2, Bmal, Clk, Pasd1.
Otros roles PAS de mamíferos
Dentro de Mamíferos, ambos dominios PAS juegan papeles importantes. PAS A es responsable de las interacciones proteína-proteína con otras proteínas del dominio PAS, mientras que PAS B tiene un papel más versátil. Media interacciones con chaperoninas y otras moléculas pequeñas como dioxina , pero los dominios PAS B en NPAS2 , un homólogo del gen clk de Drosophila, y el factor inducible por hipoxia (HIF) también ayudan a mediar la unión del ligando . [12] Además, se ha demostrado que los dominios PAS que contienen la proteína NPAS2 son un sustituto del gen Clock en ratones mutantes que carecen completamente del gen Clock. [15]
El dominio PAS también interactúa directamente con BHLH . Por lo general, se encuentra en el extremo C-terminal de la proteína BHLH. Los dominios PAS que contienen proteínas BHLH forman una proteína BHLH-Pas, que normalmente se encuentra y codifica en HIF, que requiere tanto el dominio PAS como el dominio BHLH y el gen Clock. [16] [17] [18]
Referencias
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