的SH2结构域(Src同源2)是在进化过程中和存在的高度保守的蛋白质结构域在超过100克不同的蛋白质,其中最突出的在src癌蛋白,参与细胞内的信号转导过程。
结构域功能与靶蛋白上的磷酸化酪氨酸序列结合。这种结合触发了一系列调节基因表达的信号。在酪氨酸磷酸酶中也发现了该结构域。
SH2结构域通常与与信号转导途径相关的其他结构域一起发现。最常见的相互作用之一是与SH2和SH3域的连接,这似乎参与调节与富含脯氨酸的序列的相互作用。
蛋白质可以包含单个SH2结构域,也可以包含一个以上的结构域,与GAP蛋白和磷酸肌醇3-激酶的p85亚基一样。
SH2结构域已由制药业广泛研究,以产生抗击诸如癌症,过敏,自身免疫性疾病,哮喘,艾滋病,骨质疏松症等疾病的药物。
特点
SH2结构域由连接到催化结构域的约100个氨基酸组成。最明显的例子是酪氨酸激酶,其负责催化磷酸基团从ATP转移到酪氨酸氨基酸残基。
此外,已经在非催化结构域(例如crk,grb2 / sem5和nck)中报道了SH2结构域。
SH2结构域存在于高等真核生物中,并且已经暗示它们也出现在酵母中。关于细菌,在大肠杆菌中已经报道了让人联想到SH2结构域的模块。
src蛋白是第一个发现的酪氨酸激酶,在突变时可能与激酶活性的调节以及促进这些蛋白与细胞内其他组分的相互作用有关。
在scr蛋白中发现结构域后,在大量高度变化的蛋白(包括蛋白酪氨酸激酶和转录因子)中发现了SH2结构域。
结构体
SH2结构域的结构已通过使用X射线衍射,晶体学和NMR(核磁共振)等技术得以揭示,并在所研究的SH2结构域的二级结构中发现了共同的模式。
SH2结构域具有五个高度保守的基序。通用域由核心β片和反平行β片的小相邻部分组成,两侧有两个α螺旋。
叶的一侧和N端αA区的氨基酸残基参与协调肽的结合。但是,蛋白质的其余特征在所研究的结构域之间变化很大。
在碳末端部分,在第三个位置发现了一个异亮氨酸残基,该残基在SH2结构域的表面形成疏水口袋。
一个重要的特征是存在两个区域,每个区域都有特定的功能。第一α螺旋和β折叠之间的区域是磷酸酪氨酸识别位点。
同样,末端碳的β折叠和α螺旋之间的区域形成负责与磷酸酪氨酸的末端碳残基相互作用的区域。
特征
SH2结构域的功能是识别酪氨酸氨基酸残基中的磷酸化状态。当位于细胞外的分子被膜上的受体识别并在细胞内加工时,这种现象对于信号转导至关重要。
信号转导是极为重要的调节事件,其中细胞对其细胞外环境的变化作出反应。由于某些分子信使中包含的外部信号通过其膜进行了转导,因此发生了此过程。
酪氨酸磷酸化导致蛋白质-蛋白质相互作用的顺序激活,从而导致基因表达改变或细胞反应改变。
含有SH2结构域的蛋白质参与与基本细胞过程有关的调节途径,例如细胞骨架重排,体内平衡,免疫应答和发育。
演化
已经报道了在原始单细胞生物短壁单胞菌中存在SH2结构域。该结构域被认为是随着酪氨酸磷酸化的开始而作为不变的信号单元而进化的。
据推测,该域的祖先排列用于将激酶引导至其底物。因此,随着生物复杂性的增加,SH2结构域在进化过程中获得了新的功能,例如激酶催化结构域的变构调节。
临床意义
X连锁淋巴增生剂
一些突变的SH2域已被确定为引起疾病。SAP中SH2结构域的突变会导致X连锁淋巴组织增生性疾病,从而导致对某些病毒的敏感性高度增加,从而导致B细胞不受控制的增殖。
发生增殖是因为SH2结构域的突变导致B细胞和T细胞之间的信号传导途径失效,导致病毒感染和B细胞生长不受控制,这种疾病的死亡率很高。
X连锁无球蛋白血症
类似地,布鲁顿蛋白激酶SH2结构域中的支链突变导致称为丙种球蛋白血症的疾病。
这种情况与X染色体有关,其特征是缺乏B细胞,免疫球蛋白浓度急剧下降。
努南综合征
最后,酪氨酸磷酸酶2蛋白SH2域的N端区域中的突变是Noonan综合征的原因。
这种病理学的主要特征是心脏病,由于生长速度减慢而导致的身材矮小以及面部和骨骼异常。此外,在所研究的病例中,有四分之一的病例会出现精神和精神运动障碍。
参考文献
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