Глобин - Globin

Не путать с глобулин или же глобулярный белок.
Семья Глобин (семейство М)
PDB 1hba EBI.jpg
Структура дезоксигемоглобина Rothschild 37 beta Trp ---- Arg: мутация, которая создает межсубъединичный сайт связывания хлорида.[1]
Идентификаторы
СимволГлобин
PfamPF00042
Pfam кланCL0090
ИнтерПроIPR000971
PROSITEPS01033
SCOP21hba / Объем / СУПФАМ
CDDcd01040
Бактериоподобный глобин (семейство T)
PDB 1s56 EBI.jpg
кристаллическая структура «усеченного» гемоглобина n (hbn) из Mycobacterium tuberculosis, пропитанного атомами xe
Идентификаторы
СимволBac_globin
PfamPF01152
Pfam кланCL0090
ИнтерПроIPR001486
PROSITEPDOC00933
SCOP21dlw / Объем / СУПФАМ
CDDcd14756
Протоглобин (семейство S)
Идентификаторы
СимволПротоглобин
PfamPF11563
Pfam кланCL0090
ИнтерПроIPR012102
CDDcd01068

В глобины площадь надсемейство из гем -содержащий глобулярные белки, участвует в привязка и / или транспортировка кислород. Все эти белки включают глобиновую складку, серию из восьми альфа-спиральные сегменты. Два выдающихся члена включают миоглобин и гемоглобин. Оба эти белка обратимо связывают кислород через гем протезная группа. Они широко распространены во многих организмы.[2]

Структура

Члены суперсемейства Globin имеют общий трехмерная складка.[3] Эта «глобиновая складка» обычно состоит из восьми альфа спирали, хотя некоторые белки имеют на концах дополнительные спиральные продолжения.[4] Поскольку глобиновая складка содержит только спирали, она классифицируется как полностью альфа-белковая складка.

Глобиновая складка находится в названии глобина. семьи а также в фикоцианины. Таким образом, глобиновая складка была первой обнаруженной белковой складкой (миоглобин был первым белком, структура которого была решена).

Упаковка спирали

Восемь спиралей ядра глобиновой складки имеют существенную нелокальную структуру, в отличие от других структурные мотивы в котором аминокислоты близко друг к другу в первичная последовательность также близки в пространстве. Спирали упаковываются вместе под средним углом около 50 градусов, что значительно круче, чем у других спиральных насадок, таких как пучок спиралей. Точный угол упаковки спирали зависит от последовательности белка, поскольку упаковка опосредуется стерики и гидрофобный взаимодействия аминокислоты боковые цепи рядом со спиральными интерфейсами.

Эволюция

Глобины развился от общего предка и могут быть разделены на три группы: однодоменные глобины и два типа химерный глобины, флавогемоглобины и связанные с глобином датчики. Бактерии имеют все три типа глобинов, а археи отсутствие флавогемоглобинов и эукариоты отсутствие сенсоров, связанных с глобином.[5] Несколько функционально разных гемоглобинов могут сосуществовать в одном и том же разновидность.

Известно, что у позвоночных встречаются восемь глобинов: андроглобин, цитоглобин, глобин E, глобин X, глобин Y, гемоглобин, миоглобин и нейроглобин.

Сохранение последовательности

Хотя складка суперсемейства глобинов сильно эволюционно консервированный, последовательности, образующие складку, могут иметь до 16% идентичности. Хотя специфичность последовательности складки не является строгой, гидрофобное ядро белка должны поддерживаться и гидрофобные участки на общем гидрофильный Следует избегать контакта с поверхностью, контактирующей с растворителем, чтобы структура оставалась стабильной и растворимый. Самая известная мутация глобиновой складки - это изменение от глутамат к валин в одной цепи молекулы гемоглобина. Эта мутация создает «гидрофобный участок» на поверхности белка, который способствует межмолекулярной агрегации, молекулярному событию, которое вызывает серповидноклеточная анемия.

Подсемейства

Примеры

Гены человека, кодирующие белки глобина, включают:

К глобинам относятся:

Глобиновая складка

Глобиновая складка (cd01067) также включает некоторые негемные белки. Некоторые из них фикобилипротеины, N-концевой домен двухкомпонентная система регулирования гистидинкиназа, РСБР, и RsbN.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кавано Дж. С., Роджерс PH, Дело Д. А., Арноне А. (апрель 1992 г.). «Рентгеновское исследование с высоким разрешением дезоксигемоглобина Rothschild 37 beta Trp ---- Arg: мутация, которая создает сайт связывания межсубъединичного хлорида». Биохимия. 31 (16): 4111–21. Дои:10.1021 / bi00131a030. PMID  1567857.
  2. ^ Виноградов С.Н., Хугевийс Д., Байи Х, Мизугучи К., Девилд С., Моенс Л., Ванфлетерен Дж. Р. (август 2007 г.). «Модель эволюции глобина». Ген. 398 (1–2): 132–42. Дои:10.1016 / j.gene.2007.02.041. PMID  17540514.
  3. ^ Бранден, Карл; Туз, Джон (1999). Введение в структуру белка (2-е изд.). Нью-Йорк: Garland Pub. ISBN  978-0815323051.
  4. ^ Болоньези, М; Onesti, S; Гатти, G; Coda, A; Ascenzi, P; Брунори, М. (1989). «Миоглобин Aplysia limacina. Кристаллографический анализ при разрешении 1,6». Журнал молекулярной биологии. 205 (3): 529–44. Дои:10.1016/0022-2836(89)90224-6. PMID  2926816.
  5. ^ Виноградов С.Н., Хугевийс Д., Байи Х, Арредондо-Питер Р., Гоф Дж., Девильд С., Моенс Л., Ванфлетерен Дж. Р. (2006). «Филогеномный профиль глобинов». BMC Evol. Биол. 6: 31. Дои:10.1186/1471-2148-6-31. ЧВК  1457004. PMID  16600051.
  6. ^ Пеше А., Девильд С., Нардини М., Моенс Л., Асчензи П., Ханкельн Т., Бурместер Т., Болоньези М. (сентябрь 2003 г.). «Структура нейроглобина человеческого мозга показывает особый способ контроля сродства к кислороду». Структура. 11 (9): 1087–95. Дои:10.1016 / S0969-2126 (03) 00166-7. PMID  12962627.
  7. ^ Fago A, Hundahl C, Malte H, Weber RE (2004). «Функциональные свойства нейроглобина и цитоглобина. Понимание физиологической роли предков глобинов». IUBMB Life. 56 (11–12): 689–96. Дои:10.1080/15216540500037299. PMID  15804833.
  8. ^ Ройер В.Е., Омартиан М.Н., Кнапп Дж. Э. (январь 2007 г.). «Кристаллическая структура Arenicola erythrocruorin низкого разрешения: влияние спиральных спиралей на архитектуру респираторного белка мегадальтона». J. Mol. Биол. 365 (1): 226–36. Дои:10.1016 / j.jmb.2006.10.016. ЧВК  1847385. PMID  17084861.
  9. ^ Mukai M, Mills CE, Poole RK, Yeh SR (март 2001 г.). «Флавогемоглобин, глобин с каталитическим сайтом, подобным пероксидазе». J. Biol. Chem. 276 (10): 7272–7. Дои:10.1074 / jbc.M009280200. PMID  11092893.
  10. ^ Бланк М., Кигер Л., Тилебейн А., Герлах Ф., Ханкельн Т., Марден М.С., Бурмейстер Т. (2011). «Обеспечение кислородом с высоты птичьего полета: глобин E - это респираторный белок в сетчатке глаза курицы». J. Biol. Chem. 286 (30): 26507–15. Дои:10.1074 / jbc.M111.224634. ЧВК  3143615. PMID  21622558.
  11. ^ Хоу С., Фрейтас Т., Ларсен Р.В., Пятибратов М., Сивожелезов В., Ямамото А., Мелешкевич Е.А., Циммер М., Ордал Г.В., Алам М. (июль 2001 г.). «Сенсоры, связанные с глобином: класс гемосодержащих сенсоров у архей и бактерий». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 98 (16): 9353–8. Дои:10.1073 / pnas.161185598. ЧВК  55424. PMID  11481493.
  12. ^ Фрейтас Т.А., Сайто Дж. А., Хоу С., Алам М. (январь 2005 г.). «Сенсоры, связанные с глобином, протоглобины и последний универсальный общий предок». J. Inorg. Биохим. 99 (1): 23–33. Дои:10.1016 / j.jinorgbio.2004.10.024. PMID  15598488.
  13. ^ Freitas TA, Hou S, Dioum EM, Saito JA, Newhouse J, Gonzalez G, Gilles-Gonzalez MA, Alam M (апрель 2004 г.). «Гемоглобины предков в архее». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 101 (17): 6675–80. Дои:10.1073 / pnas.0308657101. ЧВК  404104. PMID  15096613.
  14. ^ Лама А., Павария С., Дикшит К.Л. (июль 2006 г.). «Кислородсвязывающие и поглощающие NO свойства усеченного гемоглобина, HbN, Mycobacterium smegmatis». FEBS Lett. 580 (17): 4031–41. Дои:10.1016 / j.febslet.2006.06.037. PMID  16814781.
  15. ^ Yeh DC, Thorsteinsson MV, Bevan DR, Potts M, La Mar GN (февраль 2000 г.). «Решение 1H ЯМР исследования полости гема и топологии укороченной цепи 118-остатка глобина из цианобактерии Nostoc commune». Биохимия. 39 (6): 1389–99. Дои:10.1021 / bi992081l. PMID  10684619.
  16. ^ Патания Р., Навани Н.К., Раджамохан Г., Дикшит К.Л. (май 2002 г.). «Гемоглобин HbO Mycobacterium tuberculosis связывается с мембранами и стимулирует клеточное дыхание рекомбинантной Escherichia coli». J. Biol. Chem. 277 (18): 15293–302. Дои:10.1074 / jbc.M111478200. PMID  11796724.
  17. ^ Уоттс Р.А., Хант П.В., Хвитвед А.Н., Харгроув М.С., Пикок В.Дж., Деннис Э.С. (август 2001 г.). «Гемоглобин из растений, гомологичных усеченным гемоглобинам микроорганизмов». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 98 (18): 10119–24. Дои:10.1073 / pnas.191349198. ЧВК  56925. PMID  11526234.
Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR001486