WikiDer > Область неизвестной функции

Domain of unknown function

А область неизвестной функции (DUF) - это белковый домен который не имеет охарактеризованной функции. Эти семьи собраны вместе в Pfam базы данных, используя префикс DUF, за которым следует номер, с примерами DUF2992 и DUF1220. По состоянию на 2019 год в базе данных Pfam находится почти 4000 семей DUF, что составляет более 22% известных семей. Некоторые DUF не называются с использованием номенклатуры из-за популярного использования, но, тем не менее, являются DUF.[1]

Обозначение DUF является предварительным, и такие семейства, как правило, переименовываются в более конкретное имя (или объединяются с существующим доменом) после определения функции.[2][3]

История

Схема именования DUF была введена Крисом Понтингом путем добавления DUF1 и DUF2 к База данных SMART.[4] Было обнаружено, что эти два домена широко распространены в бактериальных сигнальных белках. Впоследствии функции этих доменов были определены, и с тех пор они были переименованы в GGDEF домен и EAL домен соответственно.[2]

Характеристика

Структурная геномика программы пытались понять функцию DUF через определение структуры. Решены конструкции более 250 семейств DUF. Эта работа (2009 г.) показала, что около двух третей семейств DUF имеют структуру, аналогичную ранее решенной, и, следовательно, вероятно, являются дивергентными членами существующих суперсемейств белков, тогда как около одной трети обладают новой белковой складкой.[5]

Некоторые семейства DUF имеют отдаленную гомологию последовательностей с доменами, которые характеризуют функцию. Вычислительная работа может использоваться, чтобы связать эти отношения. В работе 2015 года 20% DUF были отнесены к описанным структурным суперсемействам.[6] Pfam также постоянно выполняет (проверенное вручную) присвоение в записях суперсемейства "клан".[1]

Частота и сохранение

Белковые домены и DUF в разных сферах жизни. Слева: аннотированные домены. Справа: области неизвестного назначения. Показаны не все перекрытия.[7]

В 2013 году более 20% всех белковых доменов были аннотированы как DUF. Около 2700 DUF обнаружены у бактерий по сравнению с чуть более 1500 у эукариот. Более 800 DUF являются общими для бактерий и эукариот, и около 300 из них также присутствуют в архее. В общей сложности 2786 бактериальных доменов Pfam встречаются даже у животных, включая 320 DUF.[7]

Роль в биологии

Многие DUF высоко консервативны, что указывает на важную роль в биологии. Однако многие такие DUF не являются необходимыми, поэтому их биологическая роль часто остается неизвестной. Например, DUF143 присутствует в большинстве бактерии и эукариотический геномы.[8] Однако когда он был удален в кишечная палочка нет очевидного фенотип был обнаружен. Позже было показано, что белки, содержащие DUF143, являются рибосомальный факторы сайленсинга, которые блокируют сборку двух рибосомных субъединиц.[8] Хотя эта функция не является существенной, она помогает клеткам адаптироваться к условиям с низким содержанием питательных веществ, останавливая биосинтез белка. В результате эти белки и DUF становятся актуальными только тогда, когда клетки голодают.[8] Таким образом, считается, что многие DUF (или белки с неизвестной функцией, PUF) необходимы только при определенных условиях.

Основные DUF

Goodacre et al. идентифицировали 238 DUF в 355 незаменимых белках (в 16 модельных видах бактерий), большинство из которых представляют собой однодоменные белки, что четко указывает на биологическую значимость DUF. Эти DUF называются «существенными DUF» или eDUF.[7]

внешняя ссылка

Рекомендации

  1. ^ а б Эль-Гебали С., Мистри Дж., Бейтман А., Эдди С. Р., Лучани А., Поттер С. К., Куреши М., Ричардсон Л. Дж., Салазар Г. А., Смарт А., Соннхаммер Е. Л., Хирш Л., Паладин Л., Пиовесан Д., Тосатто СК, Финн Р. Д. ( Январь 2019). «База данных семейств белков Pfam в 2019 году». Исследования нуклеиновых кислот. 47 (D1): D427 – D432. Дои:10.1093 / нар / gky995. ЧВК 6324024. PMID 30357350.
  2. ^ а б Бейтман А., Коггилл П., Финн Р. Д. (октябрь 2010 г.). «DUFs: семьи в поисках функции». Acta Crystallographica. Раздел F, Структурная биология и сообщения о кристаллизации. 66 (Pt 10): 1148–52. Дои:10.1107 / S1744309110001685. ЧВК 2954198. PMID 20944204.
  3. ^ Punta M, Coggill PC, Eberhardt RY, Mistry J, Tate J, Boursnell C, Pang N, Forslund K, Ceric G, Clements J, Heger A, Holm L, Sonnhammer EL, Eddy SR, Bateman A, Finn RD (январь 2012 г. ). «База данных семейств белков Pfam». Исследования нуклеиновых кислот. 40 (Проблема с базой данных): D290-301. Дои:10.1093 / нар / gkr1065. ЧВК 3245129. PMID 22127870.
  4. ^ Шульц Дж., Милпец Ф., Борк П., Понтинг С.П. (май 1998 г.). «SMART, простой инструмент исследования модульной архитектуры: определение доменов сигнализации». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 95 (11): 5857–64. Bibcode:1998PNAS ... 95.5857S. Дои:10.1073 / пнас.95.11.5857. ЧВК 34487. PMID 9600884.
  5. ^ Ярошевский Л., Ли З., Кришна С. С., Баколица С., Вули Дж., Дьякон А. М., Уилсон И. А., Годзик А. (сентябрь 2009 г.). «Исследование неизведанных областей белковой вселенной». PLOS Биология. 7 (9): e1000205. Дои:10.1371 / journal.pbio.1000205. ЧВК 2744874. PMID 19787035.
  6. ^ Мудгал Р., Сандхья С., Чандра Н., Шринивасан Н. (июль 2015 г.). «De-DUFing DUFs: Расшифровка отдаленных эволюционных отношений Доменов неизвестной функции с использованием чувствительных методов обнаружения гомологии». Биология Директ. 10 (1): 38. Дои:10.1186 / s13062-015-0069-2. ЧВК 4520260. PMID 26228684.
  7. ^ а б c Goodacre NF, Gerloff DL, Uetz P (декабрь 2013 г.). «Белковые домены неизвестной функции необходимы бактериям». мБио. 5 (1): e00744-13. Дои:10,1128 / mBio.00744-13. ЧВК 3884060. PMID 24381303.
  8. ^ а б c Häuser R, Pech M, Kijek J, Yamamoto H, Titz B, Naeve F, Tovchigrechko A, Yamamoto K, Szaflarski W., Takeuchi N, Stellberger T, Diefenbacher ME, Nierhaus KH, Uetz P (2012). Хьюз Д. (ред.). «Белки RsfA (YbeB) являются консервативными факторами сайленсинга рибосом». PLOS Genetics. 8 (7): e1002815. Дои:10.1371 / journal.pgen.1002815. ЧВК 3400551. PMID 22829778.