940 likes | 1.09k Views
Domini PDZ. Irene Mademont-Soler; Clara Panosa-Roqueta; Clara Serra-Juhé; Eva Torner-Bosch; Irene Valenzuela-Palafoll. Índex. Introducció Llinatge 2.1 Estudi de les famílies 2.2 Estudi de la superfamília Interacció amb el lligand 3.1 Classes d’interaccions
E N D
Domini PDZ Irene Mademont-Soler; Clara Panosa-Roqueta; Clara Serra-Juhé; Eva Torner-Bosch; Irene Valenzuela-Palafoll
Índex • Introducció • Llinatge • 2.1 Estudi de les famílies • 2.2 Estudi de la superfamília • Interacció amb el lligand • 3.1 Classes d’interaccions • 3.2 Interacció carboxi-terminal • 3.3 Interacció -hairpin finger • 4. Interacció amb altres dominis • 5. Exemple de PSD 95
1. Introducció • Dominis de 90 aminoàcids aproximadament • Mòduls d’interacció proteïna-proteïna • Reconeixen seqüències petites d’aminoàcids (entre 3 i 5 aa) • Dominis proteics més freqüents en el genoma d’organismes eucariotes multicel·lulars. • 400 dominis PDZ diferents identificats al genoma humà.
1. Introducció 1 4 1 3 2 2 6 5 Capping • - PDZ canònic format per: • 6 cadenes (A-F) • 2 hèlixs (A-B) • Les 6 cadenes formen un barril b parcialment obert • Les dues -hèlix fan capping • - Extrems amino i carboxi terminal espacialment propers
1. Introducció Domini PDZ Nitric oxide synthase Phosphatase Na/H exchanger regulatory factor Inad GRIB Erbin Synapse-associated protein Segment polarity protein Shank PSD-95 Protease Interleukin CASK/Lin-2 Syntrophin Syntenin Scribble Zasp Alpha-actinin-2 associated LIM Harmonin Rhophilin Membrane associated guanylate kinase KIAA
2. Llinatge • Introducció • Llinatge • 2.1 Estudi de les famílies • 2.2 Estudi de la superfamília • Interacció amb el lligand • 3.1 Interacció carboxi-terminal • 3.2 Interacció -hairpin finger • 4. Interacció amb altres dominis • 5. Exemple de PSD 95
2. Llinatge • Classe:tot beta • Fold:PDZ domain-like • Superfamília:PDZ domain-like • Famílies: 1) PDZ domain (25) 2) Tail specific protesase PDZ domain (2) 3) HtrA-like serine proteases (2) 4) Interleukin 16 (1)
2. Llinatge Espècies Homo sapiens Mus musculus Rattus norvegicus Xenopus laevis Drosophila melanogaster Escherichia coli Scenedesmus obliauus Thermoplasma acidophilum
2. Llinatge: família 1 • - Motiu conservat: K/R-X-X-X-G-Y-G-Y. • La segona G és conservadaen tota la superfamília. • Una Arg/Lysmolt conservada. Alineament de seqüència ALINIAMENT AMB UNA CONSERVACIÓ IMPORTANT
2. Llinatge: família 1 Alineament d’estructura
2. Llinatge: família 1 RXXXGLGF IMPORTANTS PER L’ESTRUCTURA PROPERS AL LLIGAND
2. Llinatge: família 1 HEQAAIALKN Els gaps no els trobem a les hèlix- ni a les cadenes
2. Llinatge: família 1 Família 1 25 prot. 6 proteïnes 1BFE 1UM7 1G9O 1IU0 1GM1 1N7E RMSD: 0.73 RMSD: 0.73
2. Llinatge: família 2 1FC9 1K32 • 1fc9:Scenedesmus obliquus • 1k32: Thermoplasma acidophilum • Més d’un domini en una mateixa cadena • Modificació dels fitxers PDB (segons SCOP) • Residus del domini PDZ • 1fc9: 157-248 • 1k32: 763-853
2. Llinatge: família 2 Alineament de seqüència Alineament d’estructura 1fc9a AGSVTGVGLEITYDGGSGKDVVVLTPA--------PGGPAEK-AGARAGDVIVTVDGTAV1k32a ----GRIACDFKL---DGDHYVVAKAYAGDYSNEGEKSPIFEYGIDPTGYLIEDIDGETV1fc9a K-GLSLYDVSDLL-QGEADSQVEVVLHAPGAPSNTRTLQLTRQ-1k32a GAGS---NIYRVLSEKA-GTSARIRLSG-K-GGDKRDLMIDILD
2. Llinatge: família 2 RMSD: 1.56 RMSD: 1.56 RMSD: 1.56
2. Llinatge: família 2 RMSD: 1.56 AMINOÀCIDS HIDROFÒBICS IMPORTANTS PEL PLEGAMENT EN ESTRUCTURA TERCIÀRIA RMSD: 1.56
2. Llinatge: família 3 Més d’un domini en una mateixa cadena Realització d’un STAMP avançat 1LCY 1VCW 1LCY: H. sapiens 1VCW: E. coli
2. Llinatge: família 3 Alineament de seqüència Alineament d’estructura 1lcya -RRYIGVMMLTLSPSILAELQLREPSFPDVQHGVLIH-KVILGSPAHRAGLRPGDVILAI 1vcwa IRGYIG-IGGR---------------------GIVVNEVSP-DGPAANAGIQVNDLIISV 1lcya GEQMVQNAEDVYEAVRTQ---SQLAVQIRRGRETLTLYVTPE-VTE 1vcwa DNKPAISALETMDQVAEIRPGSVIPVV-----VQLTLQVTIQEYPA
2. Llinatge: família 3 RMSD:1,26 RMSD:1,26 1LCY: H.sapiens 1VCW: E.coli RMSD:1,26
2. Llinatge: família 3 AMINOÀCIDS HIDROFÒBICS IMPORTANTS PEL PLEGAMENT EN ESTRUCTURA TERCIÀRIA
2. Llinatge: família 4 1i16 (H.sapiens): estructura amb RMN
2. Llinatge: superfamília Alineament de seqüència Alineament d’estructura 1fc9a ----------------------------------AGSV-TGVGLEITY---DGG------ 1lcya -------------------------------------R-RYIGVMMLTLSPSILAELQLR 1bfea ------------------------DIPREPRRIVIHRGSTGLGFNIIGGE---------- 1i16 MPDLNSSTDSAASASAASDVSVESTAEATVCTVTLEKMSAGLGFSLEGGK---------- 1fc9a ---------SGKDVVVLTPAPGGPA-E---KAGARAGDVIVTVDGTAVKGL----SLYDV 1lcya EPSFP---DVQHGVLIHKVILGSPA-H---RAGLRPGDVILAIGEQM-V-Q----NAEDV 1bfea ---------DGEGIFISFILAGGPAD-L--SGELRKGDQILSVNGVDLRNASHEQAAIAL 1i16 -----GSLHGDKPLTINRI-FKG--AASEQSETVQPGDEILQLGGTAMQGLTRFEAWNII 1fc9a SDLLQGEADSQVEVVLHAPG----------APSNTRTLQLTRQ--- 1lcya YEAVRT--QSQLAVQIRR-G-----------R-ETLTLYVTPEVTE 1bfea KN--A-G--QTVTIIAQYKPEEYSRFEANSRVNSSGR-IVTN---- 1i16 KA--L-P-DGPVTIVIRRKSL----------QS-KE-TTAAGDS--
2. Llinatge: superfamília RMSD: 1,05
3. Interacció amb el lligand • Introducció • Llinatge • 2.1 Estudi de les famílies • 2.2 Estudi de la superfamília • Interacció amb el lligand • 3.1 Classes d’interaccions • 3.2 Interacció carboxi-terminal • 3.3 Interacció -hairpin finger • 4. Interacció amb altres dominis • 5. Exemple de PSD 95
3. Interacció amb el lligand • Ampli rang d’unions PDZ-lligand dins la superfamília • però… • Un PDZ concret només s’unirà a un nombre limitat de lligands. Per què? • Especificitat conferida per les seqüències. • Diferent localització de PDZ i lligands (regulació espacial)
bA bA bB bB aB aB 3. Interacció amb el lligand • Solc format entre la cadena bB i l’hèlix aB • En el solc hi troben el “carboxylate binding loop” (connecta bA i bB)
3. Interacció amb el lligand Regulació per fosforilació Fosforilació de Ser, Thr o Tyr - Prevenció de la unió - Reversió de la unió ja feta
3.1 Interaccions PDZ - lligand • Característiques comunes del domini PDZ en les diferents classes: • Seqüència conservada G-Y-G-Y • Butxaca hidrofòbica (interacció amb residu hidrofòbic del pèptid)
3.1 Interaccions PDZ - lligand Y - X - S/T Classe I: 1be9
3.1 Interaccions PDZ - lligand Y - X - S/T Motiu G- Y - G- Y His conservada Intervé en la butxaca hidrofòbica I
3.1 Interaccions PDZ - lligand Glicines altament conservades Butxaca hidrofòbica I conservada en tots els PDZ Histidina conservada en la classeI RMS = 1,05
3.1 Interaccions PDZ - lligand Y - X - Y Classe II:
3.1 Interaccions PDZ - lligand Y - X - Y Motiu Y - G- Y Butxaca 1: Met/Leu- Ile/Phe – Leu/Ile- Leu Butxaca 2: Val/Leu- Ile/Phe
3.1 Interaccions PDZ - lligand Glicina Butxaca 1 Butxaca 2 RMS = 1,12
3.1 Interaccions PDZ - lligand Y - X - Y Interacció Val - Y (pèptid) Residu aB1
3.1 Interaccions PDZ - lligand Y - X - Y 1MFG Butxaca hidrofòbica- Valina 1255 Valina 1351- Valina 1253
3.1 Interaccions PDZ - lligand • Interacció • Val1253- Y (pèptid)) • Desplaçament de l’esquelet peptídic • No interacció His • Interacció classeI i classeII
3.1 Interaccions PDZ - lligand Y - X - D/E 1B8Q Classe III:
3.1 Interaccions PDZ - lligand Motiu G- Y - G- Y Arg conservada Tyr conservada Butxaca hidrofòbica Leu – Phe/Met – Ile/Leu
3.1 Interaccions PDZ - lligand Tyr Arg Butxaca hidrofòbica RMS = 1,39
3.2. Interacció amb el lligand Interacció carboxi-terminal Interacció amb el lligand Interacció per motiu intern: b-hairpin finger Tipus cap i cua
3.2. Interacció carboxi-terminal PDZ de classe I PDZ domain-binding motif Y- X -Thr/ser 1be9
1be9 3.2. Interacció carboxi-terminal A) Interaccions: estabilització i augment d’afinitat
3.2. Interacció carboxi-terminal B) Interaccions: especificitat “Carboxylate binding loop” 1be9
1be9 3.2. Interacció carboxi-terminal B) Interaccions: especificitat
3.2. Interacció carboxi-terminal B) Interaccions: especificitat Butxaca hidrofòbica 1be9
3.2. Interacció carboxi-terminal PDZ unit a pèptid (1be9) PDZ lliure (1bfe) RMSD = 0.64