Dominio de unión a la ubiquitina
Tipo de dominio proteico
Estructura de RMN de un dominio UBA , uno de los tipos más comunes de dominio de unión a la ubiquitina, de la proteína ubiquilina-1 (arriba, cian) unida a la ubiquitina (abajo, naranja). La isoleucina 44, el centro de un parche hidrofóbico en la superficie de la ubiquitina que interactúa con varios dominios de unión a la ubiquitina, está resaltada en azul. Renderizado de PDB : 2JY6 . [1]

Los dominios de unión a la ubiquitina (UBD) son dominios proteicos que reconocen y se unen de forma no covalente a la ubiquitina a través de interacciones proteína-proteína . Hasta 2019, se habían identificado un total de 29 tipos de UBD en el proteoma humano . [2] [3] La mayoría de los UBD se unen a la ubiquitina solo débilmente, con afinidades de unión en el rango bajo a medio de μM . [4] [5] Las proteínas que contienen UBD se conocen como proteínas de unión a la ubiquitina o, a veces, como "receptores de ubiquitina". [2] [4]

Estructura

La mayoría de los UBD son de tamaño pequeño (a menudo menos de 50 aminoácidos ) y adoptan muchos pliegues proteicos diferentes de múltiples clases de pliegues , incluidos los pliegues all- alfa , all- beta y alfa/beta. Muchos UBD se pueden clasificar aproximadamente en cuatro categorías amplias: estructuras alfa-helicoidales (en algunos casos tan pequeñas como una sola hélice, como en el motivo de interacción con la ubiquitina ); dedos de zinc ; dominios de homología de pleckstrina (PH); y dominios similares a los de las enzimas conjugadoras de ubiquitina (también conocidas como E2) . Otros UBD que no encajan en estas categorías pueden ser los dominios SH3 , los dominios PFU y otras estructuras. [5] [6] Las estructuras helicoidales pequeñas son las más comunes, y los ejemplos incluyen los dominios asociados a la ubiquitina (UBA), los dominios CUE, el motivo de interacción con la ubiquitina (UIM), el motivo que interactúa con la ubiquitina (MIU) y el dominio proteico VHS . [5]

Mecanismo de encuadernación

Muchos UBD de la familia UBA se unen a la ubiquitina a través de un parche hidrofóbico centrado en un residuo de isoleucina particular (el "parche Ile44"), [7] aunque se ha observado la unión a otros parches de superficie, por ejemplo, el "parche Ile36". [8] Los UBD de dedo de zinc tienen una gama más amplia de modos de unión, incluidas las interacciones con residuos polares . [5] Debido a que muchos UBD tienen una superficie de interacción de ubiquitina común o superpuesta, sus interacciones a menudo son mutuamente excluyentes; debido a los choques estéricos , más de un UBD no puede interactuar físicamente con el mismo parche hidrofóbico centrado en Ile44 en una sola molécula de ubiquitina. [5]

La mayoría de los UBD descritos hasta la fecha se unen a la monoubiquitina y, por lo tanto, no muestran una preferencia de enlace por las cadenas de ubiquitina unidas de forma diferente . Sin embargo, hay un puñado de UBD conocidos, específicos de enlace, que pueden diferenciar específicamente entre los ocho enlaces de ubiquitina diferentes. Esto es importante ya que se cree que los diferentes tipos de enlace señalan diferentes procesos moleculares y el reconocimiento específico de enlace de estas cadenas asegura la respuesta celular apropiada. [ cita requerida ]

Referencias

  1. ^ Zhang, Daoning; Raasi, Shahri; Fushman, David (marzo de 2008). "La afinidad marca la diferencia: interacción no selectiva del dominio UBA de la ubiquilina-1 con cadenas monoméricas de ubiquitina y poliubiquitina". Journal of Molecular Biology . 377 (1): 162–180. doi :10.1016/j.jmb.2007.12.029. PMC  2323583 . PMID  18241885.
  2. ^ ab Radley, Eh; Long, J; Gough, Kc; Layfield, R (20 de diciembre de 2019). "La 'materia oscura' de los procesos mediados por la ubiquitina: oportunidades y desafíos en la identificación de los dominios de unión a la ubiquitina". Biochemical Society Transactions . 47 (6): 1949–1962. doi :10.1042/BST20190869. PMID  31829417. S2CID  209328935.
  3. ^ Zhou, Jiaqi; Xu, Yang; Lin, Shaofeng; Guo, Yaping; Deng, Wankun; Zhang, Ying; Guo, Anyuan; Xue, Yu (4 de enero de 2018). "iUUCD 2.0: una actualización con anotaciones enriquecidas para ubiquitina y conjugaciones similares a la ubiquitina". Investigación de ácidos nucleicos . 46 (D1): D447–D453. doi : 10.1093/nar/gkx1041 . PMC 5753239 . PMID  29106644. 
  4. ^ ab Santonico, Elena (7 de abril de 2020). "Conceptos antiguos y nuevos en el reconocimiento de ubiquitina y NEDD8". Biomolecules . 10 (4): 566. doi : 10.3390/biom10040566 . PMC 7226360 . PMID  32272761. 
  5. ^ abcde Dikic I, Wakatsuki S, Walters KJ (2009). "Dominios de unión a ubiquitina: de estructuras a funciones". Nat Rev Mol Cell Biol . 10 (10): 659–671. doi :10.1038/nrm2767. PMC 7359374 . PMID  19773779. 
  6. ^ Husnjak, Koraljka; Dikic, Ivan (7 de julio de 2012). "Proteínas de unión a ubiquitina: decodificadores de funciones celulares mediadas por ubiquitina". Revisión anual de bioquímica . 81 (1): 291–322. doi :10.1146/annurev-biochem-051810-094654. PMID  22482907.
  7. ^ Ohno A, et al. (2005). "Estructura del dominio UBA de Dsk2p en complejo con ubiquitina: determinantes moleculares para el reconocimiento de ubiquitina". Estructura . 13 (4): 521–532. doi : 10.1016/j.str.2005.01.011 . PMID  15837191.
  8. ^ Reyes-Turcu FE, et al. (2006). "El dominio de unión a la ubiquitina ZnF UBP reconoce el motivo de diglicina C-terminal de la ubiquitina no anclada". Cell . 124 (6): 1197–1208. doi : 10.1016/j.cell.2006.02.038 . PMID  16564012. S2CID  1312137.
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