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Dominio proteico UBA

Los dominios asociados a la ubiquitina (UBA) son dominios proteicos que interactúan de forma no covalente con la ubiquitina a través de interacciones proteína-proteína . La ubiquitina es una proteína pequeña que está unida covalentemente a otras proteínas como parte de las vías de señalización intracelular, a menudo como una señal para la degradación de proteínas . Los dominios UBA se encuentran entre los dominios de unión a la ubiquitina más comunes . [2] [3]

Función

Las proteínas que contienen dominios UBA están involucradas en una variedad de procesos celulares adicionales, como la reparación por escisión de nucleótidos (NER), la duplicación del cuerpo del polo del huso y el crecimiento celular . [4]

La degradación de proteínas a través del sistema de proteosoma ubiquitina (UPS) permite a la célula regular negativamente de forma selectiva las proteínas intracelulares. La degradación de proteínas ayuda a mantener el control de calidad de las proteínas, la señalización y la progresión del ciclo celular. [5] [6] Se ha propuesto que UBA limita la elongación de la cadena de ubiquitina y dirige las proteínas poliubiquitinadas al proteosoma 26S para su degradación. [7] Se han identificado en proteínas modulares involucradas en el tráfico de proteínas, la reparación del ADN , la degradación proteasomal y la regulación del ciclo celular.

Estructura

Los dominios UBA tienen un motivo de secuencia común de aproximadamente 45 residuos de aminoácidos . [8] Se pliegan en estructuras de haz de tres hélices . [2]

Ejemplos

Estructura del factor de elongación procariota EF-Ts unido a EF-Tu . Procesado desde PDB : 1EFU . [9]

El homólogo humano de la levadura Rad23A es un ejemplo de una proteína de reparación por escisión de nucleótidos que contiene un dominio UBA interno y uno C-terminal . La estructura en solución de la proteína UBA(2) de Rad23A humana mostró que el dominio forma un haz compacto de tres hélices. [10]

La comparación de las estructuras de UBA(1) y UBA(2) revela que ambas forman pliegues muy similares y tienen una gran superficie hidrofóbica conservada que puede ser una superficie común de interacción con proteínas presente en diversos dominios UBA . La evidencia de que la ubiquitina se une a los dominios UBA conduce a la predicción de que la superficie hidrofóbica de los dominios UBA interactúa con la superficie hidrofóbica en la lámina beta de cinco cadenas de la ubiquitina. [11]

Este dominio es similar en secuencia al dominio N-terminal del factor de elongación de la traducción EF1B (o EF-Ts) de bacterias, mitocondrias y cloroplastos . [9]

Referencias

  1. ^ Zhang D, Raasi S, Fushman D (marzo de 2008). "La afinidad hace la diferencia: interacción no selectiva del dominio UBA de la ubiquitina-1 con cadenas monoméricas de ubiquitina y poliubiquitina". Journal of Molecular Biology . 377 (1): 162–80. doi :10.1016/j.jmb.2007.12.029. PMC  2323583 . PMID  18241885.
  2. ^ ab Dikic I, Wakatsuki S, Walters KJ (octubre de 2009). "Dominios de unión a la ubiquitina: de las estructuras a las funciones". Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 10 (10): 659–71. doi :10.1038/nrm2767. PMC 7359374 . PMID  19773779. 
  3. ^ Husnjak K, Dikic I (7 de julio de 2012). "Proteínas de unión a ubiquitina: decodificadores de funciones celulares mediadas por ubiquitina". Revisión anual de bioquímica . 81 (1): 291–322. doi :10.1146/annurev-biochem-051810-094654. PMID  22482907.
  4. ^ Su V, Lau AF (septiembre de 2009). "Proteínas de dominio ubiquitin-like y ubiquitin-associated: importancia en la degradación proteasomal". Ciencias de la vida celular y molecular . 66 (17): 2819–33. doi :10.1007/s00018-009-0048-9. PMC 2725189 . PMID  19468686. 
  5. ^ Gomez TA, Kolawa N, Gee M, Sweredoski MJ, Deshaies RJ (mayo de 2011). "Identificación de un sitio de acoplamiento funcional en el dominio LRR de Rpn1 para la proteína Ddi1 del dominio UBA-UBL". BMC Biology . 9 : 33. doi : 10.1186/1741-7007-9-33 . PMC 3126750 . PMID  21627799. 
  6. ^ Tse MK, Hui SK, Yang Y, Yin ST, Hu HY, Zou B, et al. (2011). "El análisis estructural del dominio UBA de la proteína inhibidora de la apoptosis ligada al cromosoma X revela diferentes superficies para la unión a la ubiquitina y la autoasociación". PLOS ONE . ​​6 (12): e28511. Bibcode :2011PLoSO...628511T. doi : 10.1371/journal.pone.0028511 . PMC 3240630 . PMID  22194841. 
  7. ^ Li J, Chu H, Zhang Y, Mou T, Wu C, Zhang Q, Xu J (2012). "El gen HGW del arroz codifica una proteína de dominio asociado a la ubiquitina (UBA) que regula la fecha de espigado y el peso del grano". PLOS ONE . ​​7 (3): e34231. Bibcode :2012PLoSO...734231L. doi : 10.1371/journal.pone.0034231 . PMC 3311617 . PMID  22457828. 
  8. ^ Hofmann K, Bucher P (mayo de 1996). "El dominio UBA: un motivo de secuencia presente en múltiples clases de enzimas de la vía de la ubiquitinación". Tendencias en Ciencias Bioquímicas . 21 (5): 172–3. doi :10.1016/S0968-0004(96)30015-7. PMID  8871400.
  9. ^ ab Kawashima, Takemasa; Berthet-Colominas, Carmen; Wulff, Michael; Cusack, Stephen; Leberman, Reuben (8 de febrero de 1996). "La estructura del complejo EF-Tu· EF-Ts de Escherichia coli con una resolución de 2,5 Å". Nature . 379 (6565): 511–518. Bibcode :1996Natur.379..511K. doi :10.1038/379511a0. PMID  8596629. S2CID  4273375.
  10. ^ Dieckmann T, Withers-Ward ES, Jarosinski MA, Liu CF, Chen IS, Feigon J (diciembre de 1998). "Estructura de un dominio UBA de proteína de reparación de ADN humano que interactúa con el Vpr del VIH-1". Nature Structural Biology . 5 (12): 1042–7. doi :10.1038/4220. PMID  9846873. S2CID  30478711.
  11. ^ Mueller TD, Feigon J (junio de 2002). "Las estructuras en solución de los dominios UBA revelan una superficie hidrofóbica conservada para las interacciones proteína-proteína". Journal of Molecular Biology . 319 (5): 1243–55. doi :10.1016/S0022-2836(02)00302-9. PMID  12079361.
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