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Dominio proteico

Piruvato quinasa , una proteína con tres dominios ( PDB : 1PKN ​).

En biología molecular , un dominio proteico es una región de la cadena polipeptídica de una proteína que se autoestabiliza y que se pliega independientemente del resto. Cada dominio forma una estructura tridimensional plegada compacta . Muchas proteínas constan de varios dominios y un dominio puede aparecer en una variedad de proteínas diferentes. La evolución molecular utiliza dominios como bloques de construcción y estos pueden recombinarse en diferentes disposiciones para crear proteínas con diferentes funciones. En general, los dominios varían en longitud desde aproximadamente 50 aminoácidos hasta 250 aminoácidos de longitud. [1] Los dominios más cortos, como los dedos de zinc , están estabilizados mediante iones metálicos o puentes disulfuro . Los dominios a menudo forman unidades funcionales, como el dominio de mano EF de unión al calcio de la calmodulina . Debido a que son estables de forma independiente, los dominios pueden "intercambiarse" mediante ingeniería genética entre una proteína y otra para producir proteínas quiméricas .

Fondo

El concepto de dominio fue propuesto por primera vez en 1973 por Wetlaufer después de estudios cristalográficos de rayos X de lisozima de gallina [2] y papaína [3] y mediante estudios limitados de proteólisis de inmunoglobulinas . [4] [5] Wetlaufer definió los dominios como unidades estables de estructura proteica que podrían plegarse de forma autónoma. En el pasado, los dominios se describían como unidades de:

Cada definición es válida y a menudo se superpondrá, es decir, es probable que un dominio estructural compacto que se encuentra entre diversas proteínas se pliegue de forma independiente dentro de su entorno estructural. La naturaleza a menudo reúne varios dominios para formar proteínas multidominio y multifuncionales con una gran cantidad de posibilidades. [9] En una proteína multidominio, cada dominio puede cumplir su propia función de forma independiente o de manera concertada con sus vecinos. Los dominios pueden servir como módulos para construir grandes conjuntos, como partículas de virus o fibras musculares, o pueden proporcionar sitios catalíticos o de unión específicos como los que se encuentran en enzimas o proteínas reguladoras.

Ejemplo: piruvato quinasa

Un ejemplo apropiado es la piruvato quinasa (ver primera figura), una enzima glicolítica que desempeña un papel importante en la regulación del flujo de fructosa-1,6-bifosfato a piruvato. Contiene un dominio de unión a nucleótidos totalmente β (en azul), un dominio de unión a sustrato α/β (en gris) y un dominio regulador α/β (en verde oliva), [10] conectados por varios conectores polipeptídicos. [11] Cada dominio de esta proteína se encuentra en diversos conjuntos de familias de proteínas . [12]

El dominio de unión al sustrato del barril α/β central es uno de los pliegues enzimáticos más comunes . Se observa en muchas familias de enzimas diferentes que catalizan reacciones completamente no relacionadas. [13] El barril α/β se llama comúnmente barril TIM y lleva el nombre de la triosa fosfato isomerasa, que fue la primera estructura de este tipo en resolverse. [14] Actualmente está clasificado en 26 familias homólogas en la base de datos del dominio CATH. [15] El barril TIM está formado a partir de una secuencia de motivos β-α-β cerrados por enlaces de hidrógeno de la primera y la última hebra, formando un barril de ocho hebras. Existe un debate sobre el origen evolutivo de este dominio. Un estudio ha sugerido que una única enzima ancestral podría haber divergido en varias familias, [16] mientras que otro sugiere que una estructura estable de barril TIM ha evolucionado a través de una evolución convergente. [17]

El barril TIM en la piruvato quinasa es "discontinuo", lo que significa que se requiere más de un segmento del polipéptido para formar el dominio. Es probable que esto sea el resultado de la inserción de un dominio en otro durante la evolución de la proteína. A partir de estructuras conocidas se ha demostrado que aproximadamente una cuarta parte de los dominios estructurales son discontinuos. [18] [19] El dominio regulador del barril β insertado es "continuo" y está formado por un único tramo de polipéptido. [ cita necesaria ]

Unidades de estructura proteica.

La estructura primaria (cadena de aminoácidos) de una proteína codifica en última instancia su conformación tridimensional (3D) plegada de forma única. [20] El factor más importante que rige el plegamiento de una proteína en una estructura 3D es la distribución de cadenas laterales polares y no polares. [21] El plegamiento se produce mediante el enterramiento de cadenas laterales hidrófobas en el interior de la molécula para evitar el contacto con el entorno acuoso. Generalmente las proteínas tienen un núcleo de residuos hidrofóbicos rodeados por una capa de residuos hidrofílicos. Dado que los enlaces peptídicos son polares, se neutralizan mediante enlaces de hidrógeno entre sí cuando se encuentran en un entorno hidrofóbico. Esto da lugar a regiones del polipéptido que forman patrones estructurales 3D regulares llamados estructura secundaria . Hay dos tipos principales de estructura secundaria: hélices α y láminas β . [ cita necesaria ]

Se ha descubierto que algunas combinaciones simples de elementos de la estructura secundaria ocurren con frecuencia en la estructura de las proteínas y se denominan estructura o motivos supersecundarios . Por ejemplo, el motivo de horquilla β consta de dos hebras β antiparalelas adyacentes unidas por un pequeño bucle. Está presente en la mayoría de las estructuras β antiparalelas, tanto como una cinta aislada como parte de láminas β más complejas. Otra estructura supersecundaria común es el motivo β-α-β, que se utiliza frecuentemente para conectar dos cadenas β paralelas. La hélice α central conecta los extremos C de la primera hebra con los extremos N de la segunda hebra, empaquetando sus cadenas laterales contra la lámina β y, por lo tanto, protegiendo los residuos hidrofóbicos de las hebras β de la superficie. [ cita necesaria ]

La asociación covalente de dos dominios representa una ventaja funcional y estructural ya que existe un aumento de la estabilidad en comparación con las mismas estructuras asociadas no covalentemente. [22] Otras ventajas son la protección de los intermediarios dentro de las hendiduras enzimáticas entre dominios que de otro modo podrían ser inestables en ambientes acuosos, y una relación estequiométrica fija de la actividad enzimática necesaria para un conjunto secuencial de reacciones. [23]

La alineación estructural es una herramienta importante para determinar dominios. [ cita necesaria ]

Estructura terciaria

Varios motivos se agrupan para formar unidades compactas, locales y semiindependientes llamadas dominios. [6] La estructura tridimensional general de la cadena polipeptídica se conoce como estructura terciaria de la proteína . Los dominios son las unidades fundamentales de la estructura terciaria, y cada dominio contiene un núcleo hidrofóbico individual construido a partir de unidades estructurales secundarias conectadas por regiones en bucle. El empaquetamiento del polipéptido suele ser mucho más apretado en el interior que en el exterior del dominio, lo que produce un núcleo de tipo sólido y una superficie de tipo fluido. [24] Los residuos centrales a menudo se conservan en una familia de proteínas , mientras que los residuos en los bucles están menos conservados, a menos que estén involucrados en la función de la proteína. La estructura terciaria de las proteínas se puede dividir en cuatro clases principales según el contenido estructural secundario del dominio. [25]

Límites de tamaño

Los dominios tienen límites de tamaño. [27] El tamaño de los dominios estructurales individuales varía desde 36 residuos en la selectina E hasta 692 residuos en la lipoxigenasa-1, [18] pero la mayoría, el 90%, tiene menos de 200 residuos [28] con un promedio de aproximadamente 100 residuos. . [29] Los dominios muy cortos, de menos de 40 residuos, a menudo se estabilizan mediante iones metálicos o enlaces disulfuro. Es probable que los dominios más grandes, de más de 300 residuos, consten de múltiples núcleos hidrofóbicos. [30]

Estructura cuaternaria

Muchas proteínas tienen una estructura cuaternaria , que consta de varias cadenas polipeptídicas que se asocian formando una molécula oligomérica. Cada cadena polipeptídica de dicha proteína se denomina subunidad. La hemoglobina, por ejemplo, consta de dos subunidades α y dos β. Cada una de las cuatro cadenas tiene un pliegue de globina α con un bolsillo hemo. [ cita necesaria ]

Intercambio de dominio

El intercambio de dominios es un mecanismo para formar conjuntos oligoméricos. [31] En el intercambio de dominio, un elemento secundario o terciario de una proteína monomérica se reemplaza por el mismo elemento de otra proteína. El intercambio de dominios puede variar desde elementos de estructuras secundarias hasta dominios estructurales completos. También representa un modelo de evolución para la adaptación funcional mediante oligomerización, por ejemplo, enzimas oligoméricas que tienen su sitio activo en las interfaces de las subunidades. [32]

Dominios como módulos evolutivos

La naturaleza es una modificadora y no una inventora ; [33] las nuevas secuencias se adaptan a partir de secuencias preexistentes en lugar de inventarse. Los dominios son el material común utilizado por la naturaleza para generar nuevas secuencias; se los puede considerar como unidades genéticamente móviles, denominadas "módulos". A menudo, los extremos C y N de los dominios están muy juntos en el espacio, lo que les permite "encajarse" fácilmente en las estructuras originales durante el proceso de evolución. Muchas familias de dominio se encuentran en las tres formas de vida, Archaea , Bacteria y Eukarya . [34] Los módulos de proteínas son un subconjunto de dominios de proteínas que se encuentran en una variedad de proteínas diferentes con una estructura particularmente versátil. Se pueden encontrar ejemplos entre las proteínas extracelulares asociadas con la coagulación, la fibrinólisis, el complemento, la matriz extracelular, las moléculas de adhesión a la superficie celular y los receptores de citoquinas. [35] Cuatro ejemplos concretos de módulos proteicos generalizados son los siguientes dominios: SH2 , inmunoglobulina , fibronectina tipo 3 y kringle . [36]

La evolución molecular da lugar a familias de proteínas relacionadas con secuencia y estructura similares. Sin embargo, las similitudes de secuencia pueden ser extremadamente bajas entre proteínas que comparten la misma estructura. Las estructuras de las proteínas pueden ser similares porque las proteínas se han separado de un ancestro común. Alternativamente, algunos pliegues pueden ser más favorecidos que otros ya que representan disposiciones estables de estructuras secundarias y algunas proteínas pueden converger hacia estos pliegues a lo largo de la evolución. Actualmente hay alrededor de 110.000 estructuras 3D de proteínas determinadas experimentalmente depositadas en el Banco de datos de proteínas (PDB). [37] Sin embargo, este conjunto contiene muchas estructuras idénticas o muy similares. Todas las proteínas deben clasificarse en familias estructurales para comprender sus relaciones evolutivas. Las comparaciones estructurales se logran mejor a nivel de dominio. Por este motivo, se han desarrollado muchos algoritmos para asignar automáticamente dominios en proteínas con estructura 3D conocida (ver § Definición de dominio a partir de coordenadas estructurales). [ cita necesaria ]

La base de datos de dominios CATH clasifica los dominios en aproximadamente 800 familias; Diez de estos pliegues están muy poblados y se denominan "súper pliegues". Los superpliegues se definen como pliegues para los cuales hay al menos tres estructuras sin una similitud de secuencia significativa. [38] El más poblado es el súper pliegue del barril α/β, como se describió anteriormente.

Proteínas multidominio

La mayoría de las proteínas, dos tercios en organismos unicelulares y más del 80% en metazoos, son proteínas multidominio. [39] Sin embargo, otros estudios concluyeron que el 40% de las proteínas procarióticas constan de múltiples dominios, mientras que los eucariotas tienen aproximadamente el 65% de proteínas multidominio. [40]

Muchos dominios en proteínas multidominio eucariotas se pueden encontrar como proteínas independientes en procariotas, [41] lo que sugiere que los dominios en proteínas multidominio alguna vez existieron como proteínas independientes. Por ejemplo, los vertebrados tienen un polipéptido multienzimático que contiene los dominios GAR sintetasa , AIR sintetasa y GAR transformilasa (GARs-AIRs-GARt; GAR: glicinamida ribonucleótido sintetasa/transferasa; AIR: aminoimidazol ribonucleótido sintetasa). En los insectos, el polipéptido aparece como GAR-(AIR)2-GARt, en levaduras, GAR-AIR se codifica por separado de GARt, y en bacterias, cada dominio se codifica por separado. [42]

(imagen desplazable) La proteína 1 similar a la atractina (ATRNL1) es una proteína multidominio que se encuentra en animales, incluidos los humanos. [43] [44] Cada unidad es un dominio, por ejemplo, los dominios EGF o Kelch .

Origen

Es probable que las proteínas multidominio hayan surgido de la presión selectiva durante la evolución para crear nuevas funciones. Varias proteínas se han separado de ancestros comunes mediante diferentes combinaciones y asociaciones de dominios. Las unidades modulares se mueven frecuentemente dentro y entre sistemas biológicos a través de mecanismos de mezcla genética:

Tipos de organización

Inserciones de módulos de dominio PH similares (granate) en dos proteínas diferentes.

La organización multidominio más simple observada en las proteínas es la de un solo dominio repetido en tándem. [46] Los dominios pueden interactuar entre sí ( interacción dominio-dominio ) o permanecer aislados, como cuentas en una cuerda. La titina , proteína muscular gigante de 30.000 residuos , comprende aproximadamente 120 dominios de tipo fibronectina III y de tipo Ig. [47] En las serina proteasas, un evento de duplicación genética ha llevado a la formación de una enzima con dos dominios de barril β. [48] ​​Las repeticiones han divergido tan ampliamente que no existe una similitud de secuencia obvia entre ellas. El sitio activo está ubicado en una hendidura entre los dos dominios del barril β, en la que cada dominio aporta residuos funcionalmente importantes. Se demostró que los mutantes modificados genéticamente de la quimotripsina serina proteasa tienen cierta actividad proteinasa a pesar de que los residuos de su sitio activo fueron abolidos y, por lo tanto, se ha postulado que el evento de duplicación mejoró la actividad de la enzima. [48]

Los módulos frecuentemente muestran diferentes relaciones de conectividad, como lo ilustran las cinesinas y los transportadores ABC . El dominio motor de cinesina puede estar en cualquier extremo de una cadena polipeptídica que incluye una región en espiral y un dominio de carga. [49] Los transportadores ABC están construidos con hasta cuatro dominios que constan de dos módulos no relacionados, un casete de unión a ATP y un módulo de membrana integral, dispuestos en varias combinaciones.

No sólo los dominios se recombinan, sino que hay muchos ejemplos de un dominio que se ha insertado en otro. Las similitudes secuenciales o estructurales con otros dominios demuestran que los homólogos de los dominios insertados y originales pueden existir de forma independiente. Un ejemplo es el de los "dedos" insertados en el dominio "palma" dentro de las polimerasas de la familia Pol I. [50] Dado que un dominio se puede insertar en otro, siempre debe haber al menos un dominio continuo en una proteína multidominio. Ésta es la principal diferencia entre las definiciones de dominios estructurales y dominios evolutivos/funcionales. Un dominio evolutivo estará limitado a una o dos conexiones entre dominios, mientras que los dominios estructurales pueden tener conexiones ilimitadas, dentro de un criterio dado de existencia de un núcleo común. Se podrían asignar varios dominios estructurales a un dominio evolutivo. [ cita necesaria ]

Un superdominio consta de dos o más dominios conservados de origen nominalmente independientes, pero posteriormente heredados como una única unidad estructural/funcional. [51] Este superdominio combinado puede ocurrir en diversas proteínas que no están relacionadas solo por duplicación de genes. Un ejemplo de superdominio es la proteína tirosina fosfatasa - par de dominios C2 en PTEN , tensina , auxilina y la proteína de membrana TPTE2. Este superdominio se encuentra en proteínas de animales, plantas y hongos. Una característica clave del superdominio PTP-C2 es la conservación de residuos de aminoácidos en la interfaz del dominio.

Los dominios son unidades plegables autónomas.

Plegable

El plegamiento de proteínas: el problema sin resolver  : Desde el trabajo fundamental de Anfinsen a principios de la década de 1960, [20] el objetivo de comprender completamente el mecanismo por el cual un polipéptido se pliega rápidamente a su conformación nativa estable sigue siendo difícil de alcanzar. Muchos estudios experimentales sobre el plegamiento han contribuido mucho a nuestra comprensión, pero los principios que gobiernan el plegamiento de proteínas todavía se basan en los descubiertos en los primeros estudios sobre el plegamiento. Anfinsen demostró que el estado nativo de una proteína es termodinámicamente estable, estando la conformación en un mínimo global de su energía libre. [ cita necesaria ]

El plegamiento es una búsqueda dirigida de un espacio conformacional que permite que la proteína se pliegue en una escala de tiempo biológicamente factible. La paradoja de Levinthal establece que si una proteína de tamaño promedio tomara muestras de todas las conformaciones posibles antes de encontrar la que tiene la energía más baja, todo el proceso tomaría miles de millones de años. [52] Las proteínas normalmente se pliegan entre 0,1 y 1000 segundos. Por lo tanto, el proceso de plegamiento de proteínas debe dirigirse de alguna manera a través de una vía de plegamiento específica. Las fuerzas que dirigen esta búsqueda probablemente sean una combinación de influencias locales y globales cuyos efectos se sienten en diversas etapas de la reacción. [53]

Los avances en estudios experimentales y teóricos han demostrado que el plegamiento puede verse en términos de paisajes energéticos, [54] [55] donde la cinética de plegamiento se considera como una organización progresiva de un conjunto de estructuras parcialmente plegadas a través de las cuales pasa una proteína en su camino hacia la estructura plegada. Esto se ha descrito en términos de un embudo de plegamiento , en el que una proteína desplegada tiene una gran cantidad de estados conformacionales disponibles y hay menos estados disponibles para la proteína plegada. Un embudo implica que para el plegamiento de proteínas hay una disminución de energía y una pérdida de entropía a medida que aumenta la formación de estructuras terciarias. La rugosidad local del embudo refleja trampas cinéticas, correspondientes a la acumulación de intermediarios mal plegados. Una cadena plegable progresa hacia energías libres intracadena más bajas al aumentar su compacidad. Las opciones conformacionales de la cadena se vuelven cada vez más estrechas en última instancia hacia una estructura nativa.

Ventaja de los dominios en el plegamiento de proteínas.

La organización de proteínas grandes por dominios estructurales representa una ventaja para el plegamiento de proteínas, ya que cada dominio puede plegarse individualmente, acelerando el proceso de plegamiento y reduciendo una combinación potencialmente grande de interacciones de residuos. Además, dada la distribución aleatoria observada de residuos hidrofóbicos en las proteínas, [56] la formación de dominios parece ser la solución óptima para que una proteína grande entierre sus residuos hidrofóbicos mientras mantiene los residuos hidrofílicos en la superficie. [57] [58]

Sin embargo, el papel de las interacciones entre dominios en el plegamiento de proteínas y en la energía de estabilización de la estructura nativa probablemente difiere para cada proteína. En la lisozima T4, la influencia de un dominio sobre el otro es tan fuerte que toda la molécula es resistente a la escisión proteolítica. En este caso, el plegado es un proceso secuencial en el que se requiere que el dominio C-terminal se pliegue de forma independiente en un paso inicial, y el otro dominio requiere la presencia del dominio C-terminal plegado para el plegado y la estabilización. [59]

Se ha descubierto que el plegamiento de un dominio aislado puede tener lugar al mismo ritmo o, a veces, más rápido que el del dominio integrado, [60] lo que sugiere que pueden ocurrir interacciones desfavorables con el resto de la proteína durante el plegamiento. Varios argumentos sugieren que el paso más lento en el plegamiento de proteínas grandes es el emparejamiento de los dominios plegados. [30] Esto se debe a que los dominios no están plegados del todo correctamente o a que los pequeños ajustes necesarios para su interacción son energéticamente desfavorables, [61] como la eliminación de agua de la interfaz del dominio.

Dominios y flexibilidad proteica.

La dinámica del dominio de las proteínas juega un papel clave en una multitud de procesos de señalización y reconocimiento molecular. "Los dominios proteicos, conectados por dominios enlazadores flexibles intrínsecamente desordenados , inducen alosterio de largo alcance a través de la dinámica de dominios proteicos ". Los modos dinámicos resultantes generalmente no se pueden predecir a partir de estructuras estáticas de la proteína completa o de dominios individuales. Sin embargo, se pueden inferir comparando diferentes estructuras de una proteína (como en Base de datos de movimientos moleculares ). También pueden sugerirse mediante muestreo en trayectorias extensas de dinámica molecular [62] y análisis de componentes principales, [63] o pueden observarse directamente utilizando espectros [64] [65] medidos mediante espectroscopia de eco de espín de neutrones .

Definición de dominio a partir de coordenadas estructurales.

La importancia de los dominios como componentes estructurales y elementos de la evolución ha dado lugar a muchos métodos automatizados para su identificación y clasificación en proteínas de estructura conocida. Los procedimientos automáticos para la asignación confiable de dominios son esenciales para la generación de bases de datos de dominios, especialmente porque el número de estructuras de proteínas conocidas está aumentando. Aunque los límites de un dominio pueden determinarse mediante inspección visual, la construcción de un método automatizado no es sencilla. Los problemas surgen cuando nos enfrentamos a dominios que son discontinuos o altamente asociados. [66] El hecho de que no exista una definición estándar de lo que realmente es un dominio ha significado que las asignaciones de dominios han variado enormemente, y cada investigador utiliza un conjunto único de criterios. [67]

Un dominio estructural es una subestructura globular compacta con más interacciones dentro de ella que con el resto de la proteína. [68] Por lo tanto, un dominio estructural puede ser determinado por dos características visuales: su compacidad y su grado de aislamiento. [69] Las medidas de compacidad local en proteínas se han utilizado en muchos de los primeros métodos de asignación de dominios [70] [71] [72] [73] y en varios de los métodos más recientes. [28] [74] [75] [76] [77]

Métodos

Uno de los primeros algoritmos [70] utilizó un mapa de distancias Cα-Cα junto con una rutina de agrupamiento jerárquico que consideraba las proteínas como varios segmentos pequeños, de 10 residuos de longitud. Los segmentos iniciales se agruparon uno tras otro según las distancias entre segmentos; Los segmentos con las distancias más cortas se agruparon y se consideraron segmentos únicos a partir de entonces. La agrupación gradual finalmente incluyó la proteína completa. Go [73] también aprovechó el hecho de que las distancias entre dominios son normalmente mayores que las distancias intradominio; Todas las distancias Cα-Cα posibles se representaron como gráficos diagonales en los que había patrones distintos para hélices, hebras extendidas y combinaciones de estructuras secundarias. [ cita necesaria ]

El método de Sowdhamini y Blundell agrupa estructuras secundarias en una proteína en función de sus distancias Cα-Cα e identifica dominios a partir del patrón en sus dendrogramas . [66] Como el procedimiento no considera la proteína como una cadena continua de aminoácidos, no hay problemas en el tratamiento de dominios discontinuos. Los nodos específicos en estos dendrogramas se identifican como grupos estructurales terciarios de la proteína, estos incluyen tanto estructuras como dominios supersecundarios. El algoritmo DOMAK se utiliza para crear la base de datos del dominio 3Dee. [75] Calcula un 'valor de división' a partir del número de cada tipo de contacto cuando la proteína se divide arbitrariamente en dos partes. Este valor de división es grande cuando las dos partes de la estructura son distintas. [ cita necesaria ]

El método de Wodak y Janin [78] se basó en las áreas de interfaz calculadas entre dos segmentos de cadena cortados repetidamente en varias posiciones de residuos. Las áreas de interfaz se calcularon comparando las áreas de superficie de los segmentos escindidos con las de la estructura nativa. Los límites potenciales del dominio se pueden identificar en un sitio donde el área de interfaz sea mínima. Otros métodos han utilizado medidas de accesibilidad a disolventes para calcular la compacidad. [28] [79] [80]

El algoritmo PUU [19] incorpora un modelo armónico utilizado para aproximar la dinámica entre dominios. El concepto físico subyacente es que ocurrirán muchas interacciones rígidas dentro de cada dominio y se producirán interacciones laxas entre dominios. Este algoritmo se utiliza para definir dominios en la base de datos de dominios FSSP . [74]

Swindells (1995) desarrolló un método, DETECTIVE, para la identificación de dominios en estructuras de proteínas basándose en la idea de que los dominios tienen un interior hidrófobo. Se descubrió que se producen deficiencias cuando los núcleos hidrofóbicos de diferentes dominios continúan a través de la región de interfaz.

RigidFinder es un método novedoso para la identificación de bloques rígidos de proteínas (dominios y bucles) de dos conformaciones diferentes. Los bloques rígidos se definen como bloques donde todas las distancias entre residuos se conservan en todas las conformaciones.

El método RIBFIND desarrollado por Pandurangan y Topf identifica cuerpos rígidos en estructuras proteicas realizando agrupaciones espaciales de elementos estructurales secundarios en proteínas. [81] Los cuerpos rígidos RIBFIND se han utilizado para ajustar de manera flexible estructuras de proteínas en mapas de densidad de criomicroscopía electrónica . [82]

Potestio et al. han introducido un método general para identificar dominios dinámicos , es decir, regiones proteicas que se comportan aproximadamente como unidades rígidas en el curso de fluctuaciones estructurales. [62] y, entre otras aplicaciones, también se utilizó para comparar la coherencia de las subdivisiones de dominio basadas en dinámica con las basadas en estructura estándar. El método, denominado PiSQRD, está disponible públicamente en forma de servidor web. [83] Este último permite a los usuarios subdividir de manera óptima proteínas monocatenarias o multiméricas en dominios cuasi rígidos [62] [83] en función de los modos colectivos de fluctuación del sistema. Por defecto, estos últimos se calculan mediante un modelo de red elástica; [84] alternativamente, el usuario puede cargar espacios dinámicos esenciales previamente calculados.

Dominios de ejemplo

Dominios de función desconocida

Una gran fracción de dominios tienen una función desconocida. Un  dominio de función desconocida  (DUF) es un dominio proteico que no tiene una función caracterizada. Estas familias se han recopilado juntas en la  base de datos de Pfam utilizando el prefijo DUF seguido de un número, siendo los ejemplos DUF2992 y DUF1220. Actualmente hay más de 3000 familias DUF en la base de datos de Pfam, lo que representa más del 20 % de las familias conocidas. [86] Sorprendentemente, el número de DUF en Pfam ha aumentado del 20% (en 2010) al 22% (en 2019), principalmente debido a un número cada vez mayor de nuevas secuencias de genoma . La versión 32.0 (2019) de Pfam contenía 3961 DUF. [87]

Ver también

Referencias

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