Пентапептидный повтор - Pentapeptide repeat

Пентапептидный повтор
PDB 3du1 EBI.png
Структура белка HetL с пентапептидным повтором.[1]
Идентификаторы
СимволПентапептид
PfamPF00805
ИнтерПроIPR001646

Пентапептидные повторы семья мотивы последовательности найдено в нескольких тандемные копии в белок молекулы.[2][3] Белки с пентапептидными повторами встречаются у всех видов, но они обнаруживаются во многих копиях в геномах цианобактерий. Повторы были впервые идентифицированы Блэком и его коллегами в белке hglK.[4] Поздний Бейтман и другие. показали, что существует большое семейство родственных белков пентапептидных повторов.[3] Функция этих повторов неясна для большинства белков. Однако в белке MfpA, ингибиторе ДНК-гиразы, было высказано предположение, что структура повтора пентапептида имитирует структуру ДНК.[5] Повторы образуют обычный правый четырехсторонний бета-спираль структура, известная как Rfr-складка.

Особенности последовательности

Множественное выравнивание последовательностей повторных белков пентапептида.
Точечный график белка HglK против самого себя, показывающий повторы в виде диагональных линий.

Пентапептидный повтор - это особенность, наблюдаемая в белковая последовательность. Это можно приблизительно описать с помощью Однобуквенный код аминокислоты как A (D / N) LXX, где X может быть любой аминокислотой. Эту повторяющуюся последовательность можно увидеть на множественное выравнивание последовательностей и точечные графики белков, таких как HglK. Центральным положением в пентапептидном повторе обычно является лейцин, его обозначили как положение я. Две предыдущие позиции известны как я-1 и я-2. Позиция i-2 обычно представляет собой аланин. Две последующие позиции обозначены я+1 и я+2. Боковые цепи позиций я-2 и я указывают на гидрофобную внутреннюю часть белка, в то время как боковые цепи позиций я-1, я+1 и я+2 экспонируются на поверхности белков.

Структура

Первоначально предполагалось, что пентапептидные повторы обладают трехсторонней правосторонней бета-спиралью.[3] Первой кристаллической структурой белка с повторением пентапептида был белок MfpA, решенный Хегде и его коллегами. Он показал, что белки пентапептидных повторов (PRP) обладают четырехсторонним бета-спираль структура.[5] Четыре повтора составляют один виток соленоидной структуры. К настоящему времени решены структуры восьми различных белков.

ПротеинКод PDBДлинаКоличество повторовСсылка
Микобактерии туберкулеза MfpAPDB: 2м4​18330[5]
Cyanobacterium nostoc HetLPDB: 3du1​23740[1]
Enterococcus faecalis EfsQnrPDB: 2w7z​211[6]
Nostoc punctiforme Np275PDB: 2J8I​9817[7]
Nostoc punctiforme Np276PDB: 2J8K​7512[7]
Cyanothece sp. Rfr32PDB: 2F3L​ PDB: 2G0Y​16721[8]
Cyanothece sp. Rfr23PDB: 2O6W​17423[9]
Arabidopsis thaliana At2g44920PDB: 3N90​22425[10]

Рекомендации

  1. ^ а б Ни С., Шелдрик Г.М., Беннинг М.М., Кеннеди Массачусетс (январь 2009 г.). «Кристаллическая структура HetL с разрешением 2 Å, повторяющегося белка пентапептида, участвующего в регуляции дифференцировки гетероцист в штамме PCC 7120 цианобактерий Nostoc sp.». J. Struct. Биол. 165 (1): 47–52. Дои:10.1016 / j.jsb.2008.09.010. PMID  18952182.
  2. ^ Vetting MW, Hegde SS, Fajardo JE и др. (Январь 2006 г.). «Пентапептидные повторяющиеся белки». Биохимия. 45 (1): 1–10. Дои:10.1021 / bi052130w. ЧВК  2566302. PMID  16388575.
  3. ^ а б c Бейтман А., Мурзин А.Г., Тейхманн С.А. (июнь 1998 г.). «Структура и распределение пентапептидных повторов в бактериях». Белковая наука. 7 (6): 1477–80. Дои:10.1002 / pro.5560070625. ЧВК  2144021. PMID  9655353.
  4. ^ Блэк К., Буйкема В.Дж., Хаселкорн Р. (ноябрь 1995 г.). «Ген hglK необходим для локализации гетероцист-специфичных гликолипидов в штамме PCC 7120 цианобактерии Anabaena sp.». J. Bacteriol. 177 (22): 6440–8. Дои:10.1128 / jb.177.22.6440-6448.1995. ЧВК  177493. PMID  7592418.
  5. ^ а б c Хегде С.С., Веттинг М.В., Родерик С.Л. и др. (Июнь 2005 г.). «Белок устойчивости к фторхинолонам из Mycobacterium tuberculosis, имитирующий ДНК». Наука. 308 (5727): 1480–3. Bibcode:2005Sci ... 308.1480H. Дои:10.1126 / science.1110699. PMID  15933203. S2CID  20194294.
  6. ^ Vetting MW, Hegde SS, Blanchard JS (май 2009 г.). «Кристаллизация белка пентапептидного повтора путем восстановительного циклического пентилирования свободных аминов глутаральдегидом». Acta Crystallogr. D. 65 (Пт 5): 462–9. Дои:10.1107 / S0907444909008324. ЧВК  2672816. PMID  19390151.
  7. ^ а б Vetting MW, Hegde SS, Hazleton KZ, Blanchard JS (апрель 2007 г.). «Структурная характеристика слияния двух белков пентапептидных повторов, Np275 и Np276, из Nostoc punctiforme: воскрешение предкового белка». Белковая наука. 16 (4): 755–60. Дои:10.1110 / пс. 062637707. ЧВК  2203339. PMID  17384236.
  8. ^ Бучко Г.В., Ни С, Робинсон Х., Валлийский Э.А., Пакраси Х.Б., Кеннеди М.А. (ноябрь 2006 г.). «Характеристика двух потенциально универсальных поворотных мотивов, которые формируют повторяющуюся складку из пяти остатков - кристаллическую структуру люменального пентапептидного повторяющегося белка из Cyanothece 51142». Белковая наука. 15 (11): 2579–95. Дои:10.1110 / пс 062407506. ЧВК  2242410. PMID  17075135.
  9. ^ Бучко Г.В., Робинсон Х., Пакраси Х.Б., Кеннеди М.А. (апрель 2008 г.). «Понимание структурных вариаций между белками пентапептидных повторов - кристаллическая структура Rfr23 из Cyanothece 51142». J. Struct. Биол. 162 (1): 184–92. Дои:10.1016 / j.jsb.2007.11.008. PMID  18158251.
  10. ^ Ni S, McGookey ME, Tinch SL и др. (Декабрь 2011 г.). «Структура с разрешением 1,7 Å At2g44920, пентапептидного повторяющегося белка в тилакоидном просвете Arabidopsis thaliana». Acta Crystallographica Раздел F. 67 (Пт 12): 1480–4. Дои:10.1107 / S1744309111037432. ЧВК  3232121. PMID  22139148.