Πληροφορίες

Θα υπήρχαν περισσότερα υπολείμματα αμινοξέων στον εξωκυττάριο ή τον μεσοκυττάριο χώρο;

Θα υπήρχαν περισσότερα υπολείμματα αμινοξέων στον εξωκυττάριο ή τον μεσοκυττάριο χώρο;


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Εργάζομαι σε ένα έργο βιοπληροφορικής με HMM και θέλω να γράψω μερικές πιθανότητες έναρξης για τον εντοπισμό υπολειμμάτων αμινοξέων. Γνωρίζω ότι για διαφορετικές διαμεμβρανικές πρωτεΐνες θα υπάρχουν διαφορετικές περιπτώσεις, αλλά, γενικά, ποιες περιοχές της πρωτεΐνης θα αντιστοιχούσαν σε περισσότερα υπολείμματα ΑΑ: ενδοκυτταρικές ή εξωκυτταρικές; Ή μήπως δεν υπάρχει γενικό μοτίβο;


Ναι, υπάρχουν κάποια μοτίβα. Πρώτα πρέπει να προσδιορίσετε για ποια ομάδα πρωτεϊνών μεμβράνης μιλάτε. Σύμφωνα με Molecular Cell Biology Lodish et al, 8η έκδοση, κεφάλαιο 13, υπάρχουν 6 τύποι πρωτεϊνών μεμβράνης ER (και επομένως στην κυτταρική μεμβράνη)

Οι 6 τύποι είναι ο τύπος 1, ο τύπος 2, ο τύπος 3, ο τύπος 4, οι αγκυρωμένες πρωτεΐνες ουράς, οι αγκυρωμένες πρωτεΐνες GPI. Σχεδόν όλα τα υπολείμματα ΑΑ στον τύπο 3 ή στον τύπο που είναι αγκυροβολημένα στην ουρά βρίσκονται στην κυτοσολική πλευρά της μεμβράνης (η διαφορά τους είναι στον τερματικό προσανατολισμό τους προς το Ν/Κ), ενώ ο αγκυρωμένος τύπος GPI έχει σχεδόν ολόκληρα τα υπολείμματα ΑΑ στην εξωπλασμική πλευρά.

Για άλλους τύπους ενδέχεται να μην υπάρχει γενικό μοτίβο.

Βλέπε E. Hartmann et al., 1989, P. Natl. Ακαδ. Sci. USA 86: 5786, και C. A. Brown και S. D. Black, 1989, J. Biol. Chem. 264: 4442.

Παρεμπιπτόντως, μπορείτε επίσης να το σκεφτείτε με άλλο τρόπο. Αντιγόνα, υποδοχείς ορμονών, δομικές πρωτεΐνες στο εξωπλασματικό φυλλάδιο της μεμβράνης έχουν συνήθως περισσότερο ΑΑ στην εξωπλασματική πλευρά.


Εξωμεμβρανικές περιοχές σε υποδοχείς συζευγμένες με πρωτεΐνη G: Σταχτοπούτα στη βιολογία υποδοχέα;

Οι συζευγμένοι με πρωτεΐνη G υποδοχείς (GPCRs) είναι η μεγαλύτερη κατηγορία μεμβρανικών πρωτεϊνών που εμπλέκονται στη μεταγωγή σήματος και χαρακτηρίζονται από επτά αρχιτεκτονική διαμεμβρανικής περιοχής που διασυνδέονται με εξωκυτταρικούς και ενδοκυτταρικούς βρόχους. Αυτοί οι βρόχοι, μαζί με τους Ν- και C-τερματικούς τομείς, αποτελούν τις εξωμεμβρανώδεις περιοχές των GPCR. Αυτές οι περιοχές, λογιστική για

40% ή περισσότερα υπολείμματα αμινοξέων σε διαφορετικές κατηγορίες GPCR, διακρίνονται από τα διατηρημένα διαμεμβρανικά πεδία όσον αφορά τη μη διατήρηση της αλληλουχίας, την ποικιλία στο μήκος και τη διαμορφωτική ετερογένεια. Λόγω των τεχνικών προκλήσεων στην εξερεύνηση της μοριακής βάσης που βασίζεται στη σχέση μεταξύ δομής, δυναμικής και λειτουργίας σε αυτές τις περιοχές, η συμβολή τους στην οργάνωση και τη σηματοδότηση GPCR παραμένει υποτιμημένη. Παρά την υπάρχουσα βιβλιογραφία σχετικά με τη συμμετοχή των βρόχων GPCR σε πολυάριθμες πτυχές της βιολογίας GPCR, η λειτουργική συνάφεια των βρόχων GPCR στο πλαίσιο της εγγενούς διαμορφωτικής ετερογένειας και της πιθανής αλληλεπίδρασης μεμβράνης δεν είναι καλά κατανοητή. Αυτή η ανασκόπηση εστιάζει στην ανάδειξη αυτών των πτυχών των εξωμεμβρανών περιοχών GPCR στο γενικό πλαίσιο της οργάνωσης, της δυναμικής και της βιολογίας της GPCR. Οραματιζόμαστε ότι ένας συνετός συνδυασμός γνώσεων που λαμβάνονται από δομημένους διαμεμβρανικούς τομείς και διαταραγμένες εξωμεμβρανικές περιοχές σε GPCRs θα είναι καθοριστικής σημασίας για την επίτευξη μιας ολοκληρωμένης κατανόησης της δομής, της λειτουργίας και της δυναμικής του GPCR, οδηγώντας έτσι σε αποτελεσματική ανακάλυψη φαρμάκων.

Γραφική Περίληψη

Αυτή είναι μια προεπισκόπηση του περιεχομένου συνδρομής, πρόσβαση μέσω του ιδρύματός σας.


Ιστορικό

Οι τεχνολογίες "Omics" παράγουν γρήγορα μεγάλες ποσότητες δεδομένων σε διαφορετικά επίπεδα βιολογικής λεπτομέρειας. Επιπλέον, υπάρχει μια ταχέως αναπτυσσόμενη βιβλιογραφία και συνοδευτικές βάσεις δεδομένων που συγκεντρώνουν αυτές τις πληροφορίες. Αυτό παρείχε τη βάση για τη συναρμολόγηση μεταβολικών δικτύων σε κλίμακα γονιδιώματος για διάφορους μικροβιακούς και ευκαρυωτικούς οργανισμούς [1-11]. Αυτές οι ανακατασκευές δικτύου χρησιμεύουν ως χειροκίνητα επιλεγμένες βάσεις γνώσης βιολογικών πληροφοριών, καθώς και μαθηματικές αναπαραστάσεις βιοχημικών συστατικών και αλληλεπιδράσεων συγκεκριμένων για κάθε οργανισμό.

Μια ανασυγκρότηση δικτύου σε κλίμακα γονιδιώματος είναι μια δομημένη συλλογή γονιδίων, πρωτεϊνών, βιοχημικών αντιδράσεων και μεταβολιτών που καθορίζονται ότι υπάρχουν και λειτουργούν μέσα σε έναν συγκεκριμένο οργανισμό. Αυτό το δίκτυο μπορεί να μετατραπεί σε προγνωστικό μοντέλο που επιτρέπει σε πυρίτιο προσομοιώσεις επιτρεπόμενων καταστάσεων δικτύου βασισμένες σε φυσικοχημικούς και γενετικούς περιορισμούς [12, 13]. Έχει αναπτυχθεί και εφαρμοστεί ένα ευρύ φάσμα μεθόδων που βασίζονται σε περιορισμούς προκειμένου να αναλυθούν οι μεταβολικές δυνατότητες του δικτύου υπό διαφορετικές περιβαλλοντικές και γενετικές συνθήκες [13]. Αυτές οι μέθοδοι έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς για τη μελέτη μεταβολικών δικτύων σε κλίμακα γονιδιώματος και έχουν προβλέψει επιτυχώς, για παράδειγμα, βέλτιστες μεταβολικές καταστάσεις, θνησιμότητα διαγραφής γονιδίων και προσαρμοστικά εξελικτικά τελικά σημεία [14-16]. Οι περισσότερες από αυτές τις εφαρμογές χρησιμοποιούν μεθόδους βελτιστοποίησης, όπως η ανάλυση ισορροπίας ροής (FBA) για να εξερευνήσουν το χώρο της μεταβολικής ροής. Ωστόσο, η συμπεριφορά μεταβολικών δικτύων σε κλίμακα γονιδιώματος μπορεί επίσης να μελετηθεί χρησιμοποιώντας αμερόληπτες προσεγγίσεις όπως ομοιόμορφη τυχαία δειγματοληψία κατανομών ροής σταθερής κατάστασης [17]. Αντί να προσδιορίζουν μια ενιαία βέλτιστη κατανομή ροής με βάση ένα δεδομένο κριτήριο βελτιστοποίησης (π.χ. παραγωγή βιομάζας), αυτές οι μέθοδοι επιτρέπουν τη στατιστική ανάλυση ενός μεγάλου εύρους πιθανών εναλλακτικών λύσεων ροής που καθορίζονται από περιορισμούς που επιβάλλονται στο δίκτυο. Οι μέθοδοι δειγματοληψίας έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για τη μελέτη της παγκόσμιας οργάνωσης Ε. Coli μεταβολισμό [18] καθώς και για τον εντοπισμό υποψήφιων ασθενειών στα μιτοχόνδρια των καρδιομυοκυττάρων [19].

Οι ανακατασκευές δικτύου παρέχουν ένα δομημένο πλαίσιο για τη συστηματική ενσωμάτωση και ανάλυση διαφορετικών συνόλων δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων μεταγραφικών, πρωτεομικών, μεταβολικών και ρευστών δεδομένων. Τα μεταβολικά δεδομένα είναι ένας από τους πιο σχετικούς τύπους δεδομένων για αυτόν τον τύπο ανάλυσης καθώς οι ανακατασκευές δικτύου καθορίζουν τους βιοχημικούς δεσμούς μεταξύ μεταβολιτών και οι πρόσφατες εξελίξεις στις αναλυτικές τεχνολογίες επέτρεψαν ολοένα και πιο ολοκληρωμένες μετρήσεις ενδοκυτταρικού και εξωκυτταρικού επιπέδου μεταβολίτη [20, 21]. Το μεταβολίωμα είναι το σύνολο των μεταβολιτών που υπάρχουν κάτω από μια δεδομένη φυσιολογική κατάσταση σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή και είναι ο κορυφαίος φαινότυπος που προκύπτει από διάφορους μηχανισμούς ελέγχου «ανοδικά» των μεταβολικών διεργασιών. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την παρούσα μελέτη είναι τα ποσοτικά προφίλ των μεταβολιτών που εκκρίνονται στο εξωκυττάριο περιβάλλον από τα κύτταρα υπό διαφορετικές συνθήκες. Οι πρόσφατες εξελίξεις στη διαμόρφωση του προφίλ του εξωκυτταρικού μεταβολισμού (ΕΜ) επέτρεψαν τη λήψη διορατικών βιολογικών πληροφοριών για τον κυτταρικό μεταβολισμό χωρίς να διαταράσσεται το ίδιο το κύτταρο. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να ληφθούν μέσω διαφόρων αναλυτικών τεχνικών ανίχνευσης, ταυτοποίησης και κβαντισμού για μια ποικιλία συστημάτων που κυμαίνονται από μονοκύτταρους οργανισμούς μοντέλων έως ανθρώπινα βιορευστά [20-23].

Η έκκριση μεταβολίτη από ένα κύτταρο αντανακλά την εσωτερική μεταβολική του κατάσταση και η σύνθεσή του ποικίλλει ανάλογα με τις γενετικές ή πειραματικές διαταραχές λόγω αλλαγών στις δραστηριότητες της ενδοκυτταρικής οδού που εμπλέκονται στην παραγωγή και τη χρήση εξωκυτταρικών μεταβολιτών [21]. Οι παραλλαγές στις μεταβολικές ροές μπορούν να αντικατοπτρίζονται στις αλλαγές ΗΜ που μπορούν, με τη σειρά τους, να παρέχουν εικόνα για τις δραστηριότητες της ενδοκυτταρικής οδού που σχετίζονται με την έκκριση μεταβολιτών. Η εξωκυτταρική μεταβολική προσέγγιση έχει ήδη δείξει πολλά υποσχόμενη σε μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της καταγραφής λεπτομερών παραλλαγών βιοδεικτών μεταβολιτών που σχετίζονται με ασθένειες και προκαλούμενες από φάρμακα καταστάσεις και χαρακτηρίζοντας τις γονιδιακές λειτουργίες στη ζύμη [24-27]. Ωστόσο, η ερμηνεία των αλλαγών στο εξωκυτταρικό μεταβολίμα μπορεί να είναι προκλητική λόγω της έμμεσης σχέσης μεταξύ της εγγύς αιτίας της αλλαγής (π.χ. μετάλλαξη) και της έκκρισης μεταβολίτη.

Δεδομένου ότι τα μεταβολικά δίκτυα περιγράφουν μηχανιστικούς, βιοχημικούς δεσμούς μεταξύ μεταβολιτών, η ενσωμάτωση τέτοιων δεδομένων μπορεί να επιτρέψει μια συστηματική προσέγγιση στον εντοπισμό τροποποιημένων οδών που συνδέονται με τις παρατηρούμενες ποσοτικές αλλαγές στα προφίλ έκκρισης. Οι μετρημένοι ρυθμοί έκκρισης των βασικών μεταβολιτών υποπροϊόντων μπορούν να εφαρμοστούν ως πρόσθετοι περιορισμοί της ροής ανταλλαγής που καθορίζουν την παρατηρούμενη μεταβολική συμπεριφορά. Για παράδειγμα, μια πρόσφατη μελέτη που ενσωμάτωσε δεδομένα ΗΜ μικρής κλίμακας με ένα μοντέλο ζύμης γονιδιώματος προέβλεψε σωστά την κατανάλωση οξυγόνου και τις ικανότητες παραγωγής αιθανόλης σε μεταλλαγμένα στελέχη με αναπνευστικές ανεπάρκειες [28]. Η μεταλλαγμένη μελέτη με αναπνευστική ανεπάρκεια χρησιμοποίησε μετρήσεις υψηλής ακρίβειας για έναν μικρό αριθμό βασικών ποσοστών έκκρισης υποπροϊόντων μαζί με μια μέθοδο βελτιστοποίησης που είναι κατάλληλη για τέτοια δεδομένα. Εδώ, επεκτείνουμε το εύρος εφαρμογής της μεθόδου που βασίζεται στο μοντέλο που χρησιμοποιείται στο [28] σε εξωκυτταρικά προφίλ μεταβολωμάτων, τα οποία αντιπροσωπεύουν ένα χρονικό στιγμιότυπο της σχετικής αφθονίας για μεγαλύτερο αριθμό εκκριμένων μεταβολιτών. Η προσέγγισή μας είναι συμπληρωματική με τις στατιστικές (δηλαδή «από πάνω προς τα κάτω») προσεγγίσεις για την ανάλυση μεταβολιτών [29] και μπορεί ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές όπως διαγνωστικά με βάση τα βιορευστά ή χαρακτηρισμός μεγάλης κλίμακας μεταλλαγμένων στελεχών χρησιμοποιώντας προφίλ μεταβολιτών.

Σε αυτή τη μελέτη, εφαρμόσαμε μια προσέγγιση δειγματοληψίας με βάση περιορισμούς σε ένα ενημερωμένο δίκτυο μεταβολισμού ζυμομυκήτων σε κλίμακα γονιδιώματος για να προσδιορίσουμε συστηματικά πώς οι διακυμάνσεις του επιπέδου ΗΜ συνδέονται με τις παγκόσμιες αλλαγές στις καταστάσεις ενδοκυτταρικής μεταβολικής ροής. Με τη χρήση δειγματοληπτικής προσέγγισης δικτύου και στατιστικών μεθόδων (Σχήμα 1), οι αλλαγές ΗΜ συνδέθηκαν με συστηματικές διαταραχές ενδοκυτταρικής ροής με αμερόληπτο τρόπο χωρίς να βασίζονται στον καθορισμό μεμονωμένων βέλτιστων κατανομών ροής όπως χρησιμοποιήθηκε στην προαναφερθείσα μελέτη [28]. Οι διαταραχές που προκύπτουν στις ενδοκυτταρικές ροές αντίδρασης αναλύθηκαν περαιτέρω χρησιμοποιώντας μεταβολίτες αναφοράς και υποσυστήματα (δηλαδή μεταβολική οδό) [30] προκειμένου να εντοπιστούν τα κυρίαρχα μεταβολικά χαρακτηριστικά που διαταράσσονται συλλογικά (Εικόνα 2). Η προσέγγιση με βάση τη δειγματοληψία έχει επίσης το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι είναι λιγότερο ευαίσθητη σε ανακρίβειες στα προφίλ έκκρισης μεταβολιτών από τις μεθόδους που βασίζονται στη βελτιστοποίηση και επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί πιο εύκολα σε ρυθμίσεις όπως η ανάλυση μεταβολισμού βιορευστού.

Σχηματική απεικόνιση της ενσωμάτωσης δεδομένων εξωμεταβολικής (ΗΜ) με το πλαίσιο που βασίζεται σε περιορισμούςΤο (Α) Τα κύτταρα υποβάλλονται σε γενετικές ή/και περιβαλλοντικές διαταραχές για να εκκρίνουν πρότυπα μεταβολιτών μοναδικά για αυτήν την κατάσταση. (Β) Η ΕΜ ανιχνεύεται, προσδιορίζεται και ποσοτικοποιείται. (Γ) Τα δεδομένα EM ενσωματώνονται ως απαιτούμενοι περιορισμοί ροής έκκρισης για τον καθορισμό του επιτρεπόμενου χώρου διαλύματος. (Δ) Τυχαία δειγματοληψία χώρου διαλύματος αποδίδει το εύρος των εφικτών κατανομών ροής για ενδοκυτταρικές αντιδράσεις. (Ε) Οι ροές δειγματοληψίας συγκρίθηκαν με τις ροές δειγματοληψίας μιας άλλης κατάστασης για να προσδιοριστεί ποιες μεταβολικές περιοχές μεταβλήθηκαν μεταξύ των δύο συνθηκών (βλ. Εικόνα 2). (ΣΤ) Εντοπίστηκαν σημαντικά μεταβλημένες μεταβολικές περιοχές.

Σχηματική δειγματοληψία και ανάλυση βαθμολόγησης για τον προσδιορισμό των μεταβολών της ενδοκυττάριας ροήςΤο (Α) Δειγματοληψία ροών αντιδράσεων για δύο συνθήκες. (B & amp C) Το δείγμα των διαφορών ροής υπολογίζεται επιλέγοντας τυχαίες τιμές ροής από κάθε κατάσταση για να επιτευχθεί κατανομή των διαφορών ροής για κάθε αντίδραση. (Δ) Τυποποιημένη αντίδραση Ζ-καθορίζονται οι βαθμολογίες, οι οποίες αντιπροσωπεύουν πόσο αποκλίνουν οι διαφορές ροής του δείγματος από μια μεταβολή μηδενικής ροής. Οι βαθμολογίες αντίδρασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την οπτικοποίηση υποδικτύων διαταραχής και την ανάλυση μεταβολιτών και υποσυστημάτων δημοσιογράφων.

Αυτή η μελέτη χωρίστηκε σε δύο μέρη και περιγράφει: (i) την ανασυγκρότηση και την επικύρωση μιας διευρυμένης S. cerevisiae μεταβολικό δίκτυο, Εγώ MM904 και (ii) η συστηματική εξαγωγή ενδοκυτταρικών μεταβολικών καταστάσεων από δύο σύνολα δεδομένων EM ζυμομυκήτων χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση δειγματοληψίας βάσει περιορισμών. Το πρώτο σύνολο δεδομένων EM συγκρίνει μαγιά άγριου τύπου με το gdh1/GDH2 στέλεχος (γλουταμινική αφυδρογονάση) [31], το οποίο έδειξε καλή συμφωνία μεταξύ των προβλεπόμενων μεταβολικών αλλαγών των επιπέδων και των ροών του ενδοκυτταρικού μεταβολίτη [31, 32]. Το δεύτερο σύνολο δεδομένων ΗΜ επικεντρώθηκε σε μετρήσεις εκκρινόμενων αμινοξέων από μια ξεχωριστή μελέτη ζυμομύκητα που καλλιεργήθηκε σε διαφορετικές συγκεντρώσεις αμμωνίου και καλίου [33]. Αναλύσαμε τα δεδομένα των ΗΜ για να αποκτήσουμε περαιτέρω εικόνα για τις διαταραγμένες διαδικασίες αφομοίωσης του αμμωνίου καθώς και μεταβολικές καταστάσεις που σχετίζονται μεταξύ τους με τον περιορισμό του καλίου και τις συνθήκες περίσσειας αμμωνίου. Η ανάλυση βασισμένη σε μοντέλο και των δύο ξεχωριστά δημοσιευμένων συνόλων δεδομένων μεταβολιδίων προτείνει μια σχέση μεταξύ του μεταβολισμού γλουταμινικού, θρεονίνης και φυλλικού οξέος, οι οποίοι διαταράσσονται συλλογικά όταν οι διαδικασίες αφομοίωσης του αμμωνίου διαταράσσονται σε μεγάλο βαθμό είτε από περιβαλλοντικές (υπερβολική αμμωνία) είτε από γενετικές (διαγραφή γονιδίου/υπερέκφραση) Το Οι μέθοδοι εδώ παρουσιάζουν μια προσέγγιση για την ερμηνεία δεδομένων εξωκυττάρων μεταβολωμάτων και τη συσχέτιση αυτών των μετρημένων παραλλαγών εκκρινόμενου μεταβολίτη σε αλλαγές στις ενδοκυτταρικές καταστάσεις μεταβολικού δικτύου.


Βιβλιογραφικές αναφορές

van der Lee, R. et al. Ταξινόμηση εγγενώς διαταραγμένων περιοχών και πρωτεϊνών. Chem. Στροφή μηχανής. 114, 6589–6631 (2014).

Mier, Ρ. Et al. Απομάκρυνση της πολυπλοκότητας των πρωτεϊνών χαμηλής πολυπλοκότητας. Σύντομος. Βιοπληροφορία. 21, 458–472 (2020).

Hannan, A. J. Tandem επαναλαμβάνει τη μεσολαβητική γενετική πλαστικότητα στην υγεία και τις ασθένειες. Νατ. Αιδ. Genet. 19, 286–298 (2018).

Darling, A. L. & amp Uversky, V. N. Εσωτερική διαταραχή σε πρωτεΐνες με παθογόνο επαναλαμβανόμενες επεκτάσεις. Μόρια 22, 2027 (2017).

MacDonald, Μ. Ε. et al. Ένα νέο γονίδιο που περιέχει μια τριπυρηκωτική επανάληψη που είναι διευρυμένο και ασταθές στα χρωμοσώματα της νόσου του Huntington. Κύτταρο 72, 971–983 (1993).

Chavali, S. et al. Περιορισμοί και συνέπειες από την εμφάνιση επαναλήψεων αμινοξέων σε ευκαρυωτικές πρωτεΐνες. Νατ. Δομή. Mol ΒίοΙ. 24, 765–777 (2017). Ερευνώντας συστηματικά περισσότερα από 40 διαφορετικά σύνολα δεδομένων σε κλίμακα γονιδιώματος που σχετίζονται με πειράματα βιοχημικής, μοριακής-βιολογίας, κυτταρικής-βιολογίας, γενετικής και γονιδιωματικής, οι συγγραφείς παρουσιάζουν μία από τις μεγαλύτερες μελέτες ομοειδών επαναλήψεων και παρέχουν πληροφορίες για τους ρόλους τους στη φυσιολογική φυσιολογία, ασθένειες και εξέλιξη.

Paulson, H. Επαναλαμβανόμενες ασθένειες επέκτασης. Handb. Clin. Neurol. 147, 105–123 (2018).

Usdin, K. Οι βιολογικές επιπτώσεις των απλών διαδοχικών επαναλήψεων: μαθήματα από τις επαναλαμβανόμενες ασθένειες επέκτασης. Genome Res. 18, 1011–1019 (2008).

Gemayel, R., Vinces, M. D., Legendre, M. & amp Verstrepen, K. J. Οι μεταβλητές επαναλαμβανόμενες επαναλήψεις επιταχύνουν την εξέλιξη της κωδικοποίησης και των ρυθμιστικών αλληλουχιών. Annu. Αιδ. Genet. 44, 445–477 (2010).

Gatchel, J. R. & amp Zoghbi, Η. Υ. Ασθένειες ασταθούς επαναλαμβανόμενης επέκτασης: μηχανισμοί και κοινές αρχές. Νατ. Αιδ. Genet. 6, 743–755 (2005).

Freibaum, B. D. & amp Taylor, J. P. Ο ρόλος των διπεπτιδικών επαναλήψεων στο σχετιζόμενο με C9ORF72 ALS-FTD. Εμπρός. Mol Neurosci. 10, 35 (2017).

Kajava, A. V. Διαδοχικές επαναλήψεις σε πρωτεΐνες: από αλληλουχία σε δομή. J. Struct. ΒίοΙ. 179, 279–288 (2012).

Paladin, L. et al. RepeatsDB 2.0: βελτιωμένος σχολιασμός, ταξινόμηση, αναζήτηση και οπτικοποίηση επαναλαμβανόμενων πρωτεϊνικών δομών. Nucleic Acids Res. 45, D308–D312 (2017).

Tompa, P., Davey, N. E., Gibson, T. J. & Babu, M. M. Ένα εκατομμύριο πεπτιδικά μοτίβα για τον μοριακό βιολόγο. Mol Κύτταρο 55, 161–169 (2014).

Van Roey, Κ. Et al. Σύντομα γραμμικά μοτίβα: πανταχού παρούσες και λειτουργικά ποικίλες μονάδες αλληλεπίδρασης πρωτεϊνών που κατευθύνουν τη ρύθμιση των κυττάρων. Chem. Στροφή μηχανής. 114, 6733–6778 (2014).

Delucchi, M., Schaper, E., Sachenkova, O., Elofsson, A. & Anisimova, M. Μια νέα απογραφή επαναλήψεων σε σειρά πρωτεϊνών και η σχέση τους με την ενδογενή διαταραχή. Γονίδια 11, 407 (2020).

Budworth, H. & amp McMurray, C. T. Ένα σύντομο ιστορικό ασθενειών επανάληψης τριάδων. Μέθοδοι ΜοΙ. ΒίοΙ. 1010, 3–17 (2013).

Inoue, Κ. & Amp Keegstra, Κ. Ένα τέντωμα πολυγλυκίνης είναι απαραίτητο για τη σωστή στόχευση του προδρόμου διαύλου μεταφοράς πρωτεΐνης στην εξωτερική μεμβράνη περιβλήματος των χλωροπλαστών. Plant J. 34, 661–669 (2003).

Galant, R. & Carroll, S. B. Evolution of a transcriptional repression domain in an insect Hox protein. Φύση 415, 910–913 (2002).

Stevens, K. E. & Mann, R. S. Μια ισορροπία μεταξύ δύο αλληλουχιών πυρηνικού εντοπισμού και μιας αλληλουχίας πυρηνικής εξαγωγής διέπει τον εξωοδοντικό υποκυτταρικό εντοπισμό. Γενεσιολογία 175, 1625–1636 (2007).

Gerber, Η. Ρ. Et al. Η μεταγραφική ενεργοποίηση ρυθμίζεται από ομοπολυμερή γλουταμίνη και προλίνη. Επιστήμη 263, 808–811 (1994).

Wolf, Α. et al. Η περιοχή πολυσερίνης της λυσυλ-5 υδροξυλάσης Jmjd6 μεσολαβεί στον υποπυρηνικό εντοπισμό. Biochem. J. 453, 357–370 (2013).

Alvarez, Μ., Estivill, X. & amp de la Luna, S. Το DYRK1A συσσωρεύεται σε στίγματα που συνδέονται μέσω ενός νέου σήματος στόχευσης και προκαλεί αποσυναρμολόγηση στίγματος. J. Cell Sci. 116, 3099–3107 (2003).

Salichs, Ε., Ledda, Α., Mularoni, L., Alba, Μ. Μ. & Amp de la Luna, S. Η γενετική ανάλυση επαναλήψεων ιστιδίνης αποκαλύπτει το ρόλο τους στον εντοπισμό ανθρώπινων πρωτεϊνών στο διαμέρισμα των πυρηνικών στίγματα. PLoS Genet. 5, e1000397 (2009).

Oma, Υ., Kino, Υ., Sasagawa, Ν. & Ishiura, S. Ενδοκυτταρικός εντοπισμός ομοπολυμερικών πρωτεϊνών που περιέχουν αμινοξέα που εκφράζονται σε κύτταρα θηλαστικών. J. Biol. Chem. 279, 21217–21222 (2004).

Jorda, J. & Kajava, A. V. Πρωτεΐνες ομοεπαναλαμβάνονται: ακολουθίες, δομές, εξέλιξη και συναρτήσεις. Adv. Protein Chem. Δομή. ΒίοΙ. 79, 59–88 (2010).

Faux, Ν. G. et al. Λειτουργικές ιδέες από την κατανομή και τον ρόλο των πρωτεϊνών που περιέχουν επαναλαμβανόμενες ομοπεπτίδια. Genome Res. 15, 537–551 (2005).

Marcotte, Ε. Μ., Pellegrini, Μ., Yeates, Τ. Ο. & Eisenberg, D. A census of protein repeats. J. Mol. ΒίοΙ. 293, 151–160 (1999).

Golding, G. B. Η απλή αλληλουχία είναι άφθονη σε ευκαρυωτικές πρωτεΐνες. Protein Sci. 8, 1358–1361 (1999).

Alba, Μ. Μ. & Amp Guigo, R. Συγκριτική ανάλυση επαναλήψεων αμινοξέων σε τρωκτικά και ανθρώπους. Genome Res. 14, 549–554 (2004).

Mier, P., Alanis-Lobato, G. & Andrade-Navarro, M. A. Χαρακτηρισμός περιβάλλοντος ομοεπαναλαμβανόμενων αμινοξέων χρησιμοποιώντας εξέλιξη, θέση και τάξη. Πρωτεΐνες 85, 709–719 (2017).

Lobanov, M. Y., Sokolovskiy, I. V. & amp Galzitskaya, O. V. HRaP: βάση δεδομένων εμφάνισης HomoΕπαναλαμβάνει και μοτίβα σε πρωτεώματα. Nucleic Acids Res. 42, D273–D278 (2014).

Lobanov, M. Y., Klus, P., Sokolovsky, I. V., Tartaglia, G. G. & amp Galzitskaya, O. V. Μη τυχαία κατανομή ομο-επαναλήψεων: συνδέσεις με βιολογικές λειτουργίες και ανθρώπινες ασθένειες. Sci. Μαλλομέταξο ύφασμα. 6, 26941 (2016).

Schaefer, Μ. Η., Wanker, Ε. Ε. & Amp Andrade-Navarro, Μ. Α. Εξέλιξη και λειτουργία επαναλήψεων CAG/πολυγλουταμίνης σε δίκτυα αλληλεπίδρασης πρωτεΐνης-πρωτεΐνης. Nucleic Acids Res. 40, 4273–4287 (2012).

Pelassa, I. & Fiumara, F. Διαφορική εμφάνιση αλληλεπιδράσεων και πεδίων αλληλεπίδρασης σε πρωτεΐνες που περιέχουν επαναλήψεις ομοπολυμερών αμινοξέων. Εμπρός. Genet. 6, 345 (2015).

Zarrinpar, A., Bhattacharyya, R. P. & Lim, W. A. ​​The structure and function of proline recognition domains. Sci. STKE 2003, re8 (2003).

Chung, T. D., Wymer, J. P., Kulka, M., Smith, C. C. & amp Aurelian, L. Μυριστυλίωση και ενεργοποίηση της μεσολαβούμενης από πολυλυσίνη περιοχής της πρωτεϊνικής κινάσης της μεγάλης υπομονάδας του ιού του απλού έρπητα τύπου 2 ριβονουκλεοτιδική αναγωγάση (ICP10). Ιολογία 179, 168–178 (1990).

Moreno, F. J., Lechuga, C. G., Collado, M., Benitez, M. J. & amp Jimenez, J. S. Μια επαγόμενη από πολυλυσίνη συσσωμάτωση υποστρώματος συνοδεύει την διέγερση της κινάσης καζεΐνης II από πολυλυσίνη. Biochem. J. 289, 631–635 (1993).

Fiumara, F., Fioriti, L., Kandel, E. R. & amp Hendrickson, W. A. ​​Βασικός ρόλος των κουλουριασμένων πηνίων για τη συσσωμάτωση και τη δραστηριότητα των πριόντων πλούσιων σε Q/N και των πρωτεϊνών PolyQ. Κύτταρο 143, 1121–1135 (2010).

Shin, Υ. & Amp Brangwynne, C. Ρ. Συμπύκνωση υγρής φάσης στη φυσιολογία και τη νόσο των κυττάρων. Επιστήμη 357, eaaf4382 (2017).

Spector, D. L. SnapShot: κυτταρικά σώματα. Κύτταρο 127, 1071 (2006).

Li, X. H., Chavali, P. L., Pancsa, R., Chavali, S. & amp Babu, M. M. Λειτουργία και ρύθμιση βιολογικών συμπυκνωμάτων διαχωρισμένων φάσεων. Βιοχημεία 57, 2452–2461 (2018).

Jain, S. et al. Οι κόκκοι στρες που διαμορφώνονται από την ΑΤΡάση περιέχουν ποικίλο πρωτεόμιο και υποδομή. Κύτταρο 164, 487–498 (2016).

Bergeron-Sandoval, L. P., Safaee, N. & amp Michnick, S. W. Μηχανισμοί και συνέπειες διαχωρισμού μακρομοριακής φάσης. Κύτταρο 165, 1067–1079 (2016). Σε αυτή την προοπτική, οι συγγραφείς συζητούν τις φυσικές αρχές των κυτταρικών σωμάτων διαχωρισμένων φάσεων και διερευνούν τι σημαίνουν μοριακές αλληλεπιδράσεις στο πλαίσιο των σταγονιδίων διαχωρισμένων φάσεων.

Decker, C. J., Teixeira, D. & amp Parker, R. Edc3p και ένας τομέας πλούσιος σε γλουταμίνη/ασπαραγίνη της λειτουργίας Lsm4p στην επεξεργασία συναρμολόγησης σώματος σε Saccharomyces cerevisiae. J. Cell ΒίοΙ. 179, 437–449 (2007).

Nott, T. J., Craggs, T. D. & amp Baldwin, A. J. Τα οργανίδια χωρίς μεμβράνη μπορούν να λιώσουν διπλά νουκλεϊκού οξέος και να λειτουργήσουν ως βιομοριακά φίλτρα. Νατ. Chem. 8, 569–575 (2016).

Hall, A. C., Ostrowski, L. A. & amp Mekhail, K. Διαχωρισμός φάσης ως δοχείο τήξης για επαναλήψεις DNA. Τάσεις Genet. 35, 589–600 (2019).

Toretsky, J. A. & Wright, P. E. Assemblages: λειτουργικές μονάδες που σχηματίζονται από διαχωρισμό κυτταρικής φάσης. J. Cell ΒίοΙ. 206, 579–588 (2014).

Holehouse, A. S. & amp Pappu, R. V. Σύμπτυξη μεταπτώσεων πρωτεϊνών και αλληλεπίδραση μεταξύ αλληλεπιδράσεων ραχοκοκαλιάς, πλευρικής αλυσίδας και διαλυτών. Annu. Rev. Biophys. 47, 19–39 (2018).

Brangwynne, C. P., Tompa, P. & amp Pappu, R. V. Φυσική πολυμερούς των μεταβάσεων ενδοκυτταρικής φάσης. Νατ. Φυσ. 11, 899–904 (2015).

Murthy, Α. C. et al. Μοριακές αλληλεπιδράσεις που διέπουν το διαχωρισμό υγρής-υγρής φάσης του τομέα χαμηλής πολυπλοκότητας FUS. Νατ. Δομή. Mol ΒίοΙ. 26, 637–648 (2019).

Ribeiro, S. S., Samanta, N., Ebbinghaus, S. & amp Marcos, J. C. Η συνεργική επίδραση του νερού και των βιομορίων στον διαχωρισμό ενδοκυτταρικής φάσης. Νατ. Rev. Chem. 3, 552–561 (2019).

Zaslavsky, B. Y. & amp Uversky, V. N. In aqua veritas: ο απαραίτητος αλλά κυρίως αγνοημένος ρόλος του νερού στο διαχωρισμό φάσεων και τα οργανίδια χωρίς μεμβράνη. Βιοχημεία 57, 2437–2451 (2018).

Zaslavsky, Β. Υ., Ferreira, L. A., Darling, Α. L. Int. J. Biol. Macromol. 117, 1224–1251 (2018).

Chakrabortee, S. et al. Εγγενώς διαταραγμένες πρωτεΐνες οδηγούν στην εμφάνιση και την κληρονομικότητα των βιολογικών χαρακτηριστικών. Κύτταρο 167, 369–381.e12 (2016).

Schlissel, G., Krzyzanowski, M. K., Caudron, F., Barral, Υ. & Amp Rine, J. Συγκέντρωση της πρωτεΐνης Whi3, όχι απώλεια ετεροχρωματίνης, προκαλεί στειρότητα σε παλιά κύτταρα ζύμης. Επιστήμη 355, 1184–1187 (2017).

Caudron, F. & Barral, Y. Μια υπερ-συναρμολόγηση του Whi3 κωδικοποιεί τη μνήμη των απατηλών συναντήσεων από μεμονωμένα κύτταρα κατά τη διάρκεια της ερωτοτροπίας με ζύμη. Κύτταρο 155, 1244–1257 (2013).

Caudron, F. & Barral, Y. Mnemons: κωδικοποίηση μνήμης από υπερσύνθεση πρωτεΐνης. Microb. Κύτταρο 1, 100–102 (2014).

Gutiérrez, J. I., Brittingham, G., Wang, X., Fenyö, D. & Holt, L. J. Η μεγαλύτερη περιοχή πολυγλουταμίνης SWI/SNF είναι ένας αισθητήρας pH. Εκτύπωση στις bioRxiv https://doi.org/10.1101/165043 (2017).

Anan, Κ. et αϊ. Μορφολογική αλλαγή που προκαλείται από απώλεια της συγκεκριμένης ταξόνης οδού πολυαλανίνης στο Hoxd-13. Mol ΒίοΙ. Evol. 24, 281–287 (2007).

Kizawa, Η. et αϊ. Ένας επαναλαμβανόμενος πολυμορφισμός ασπαρτικού οξέος στην ασπορίνη αναστέλλει τη χονδρογένεση και αυξάνει την ευαισθησία στην οστεοαρθρίτιδα. Νατ. Genet. 37, 138–144 (2005).

Lee, C., Occhipinti, P. & Gladfelter, A. S. Οι εξαρτώμενες από PolyQ συγκροτήματα RNA-πρωτεΐνης ελέγχουν το σπάσιμο της συμμετρίας. J. Cell ΒίοΙ. 208, 533–544 (2015).

Karlin, S., Chen, C., Gentles, A. J. & Cleary, Μ. Συσχετίσεις μεταξύ γονιδίων ανθρώπινων ασθενειών και αλληλοκαλυπτόμενων γονιδιακών ομάδων και πολλαπλών σειρών αμινοξέων. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 99, 17008–17013 (2002).

Pelassa, I. et al. Η σύνθετη δυναμική και συνδυαστικά μοτίβα επαναλήψεων αμινοξέων κωδικοποιούν ένα σύστημα εξελικτικών και αναπτυξιακών δεικτών. Genome Biol. Evol. 11, 3159–3178 (2019).

Fondon, J. W. 3rd & amp Garner, H. R. Μοριακές πηγές ταχείας και συνεχούς μορφολογικής εξέλιξης. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 101, 18058–18063 (2004).

van der Lee, R. et al. Τα εγγενώς διαταραγμένα τμήματα επηρεάζουν την ημιζωή της πρωτεΐνης στο κύτταρο και κατά τη διάρκεια της εξέλιξης. Cell Rep. 8, 1832–1844 (2014).

Fishbain, S. et al. Η σύνθεση αλληλουχίας των διαταραγμένων περιοχών ρυθμίζει την ημιζωή της πρωτεΐνης. Νατ. Δομή. Mol ΒίοΙ. 22, 214–221 (2015).

Gsponer, J. & Babu, M. M. Cellular strategies for regulating functional and non-functional protein agregation. Cell Rep. 2, 1425–1437 (2012).

Bhattacharyya, Α. et al. Επιδράσεις ολιγοπρολίνης στη διαμόρφωση και τη συσσωμάτωση πολυγλουταμίνης. J. Mol. ΒίοΙ. 355, 524–535 (2006).

Ruff, Κ. Μ., Khan, S. J. & amp Pappu, R. V. Ένα χοντρόκοκκο μοντέλο για συσσωμάτωση πολυγλουταμίνης διαμορφωμένο από αμφιπαθικές πλευρικές αλληλουχίες. Biophys. J. 107, 1226–1235 (2014).

Jarosz, D. F. & Khurana, V. Προδιαγραφή φυσιολογικών καταστάσεων και καταστάσεων ασθένειας από διακριτές πρωτεΐνες και πρωτεϊνικές διαμορφώσεις. Κύτταρο 171, 1001–1014 (2017). Σε αυτήν την ανασκόπηση, οι συγγραφείς διερευνούν την ιδέα ότι οι διακόπτες διαμόρφωσης πρωτεΐνης μπορούν να επηρεάσουν τη φυσιολογική και ανώμαλη μεταφορά πληροφοριών από γενιά σε γενιά. Συζητούν επίσης την έννοια των διαμορφωτικών «αλληλόμορφων» για πρωτεΐνες σε ασθένειες και φυσιολογική φυσιολογία.

Tanaka, Μ., Chien, Ρ., Naber, Ν., Cooke, R. & amp Weissman, J. S. Παραλλαγές διαμόρφωσης σε μολυσματική πρωτεΐνη καθορίζουν διαφορές στελέχους πριόν. Φύση 428, 323–328 (2004).

Toyama, Β. Η., Kelly, M. J., Gross, J. D. & Weissman, J. S. Η δομική βάση των παραλλαγών του στελέχους πριόν ζυμομύκητα. Φύση 449, 233–237 (2007).

Pearce, M. M. P. & amp Kopito, R. R. Χαρακτηριστικά τύπου πρωτεϊνών που περιέχουν πολυγλουταμίνη. Cold Spring Harb. Προοπτική. Med. 8, a024257 (2018).

Bäuerlein, F. J. B. et al. Αρχιτεκτονική επί τόπου και κυτταρικές αλληλεπιδράσεις των συμπερασμάτων PolyQ. Κύτταρο 171, 179–187.e10 (2017). Σε αυτή τη μελέτη, οι συγγραφείς αναφέρουν τη δομή των εγκλεισμάτων πολυγλουταμίνης σε άθικτους νευρώνες χρησιμοποιώντας τομογραφία κρυοηλεκτρονίου. Αναφέρουν ότι οι ανώμαλες αλληλεπιδράσεις μεταξύ ινιδίων και ενδομεμβρανών συμβάλλουν στις επιβλαβείς κυτταρικές επιδράσεις της συσσωμάτωσης πολυγλουταμίνης.

Urbanek, Α. et αϊ. Ισοτοπική επισήμανση ειδικής τοποθεσίας (SSIL): πρόσβαση σε δομικές και δυναμικές πληροφορίες υψηλής ανάλυσης σε πρωτεΐνες χαμηλής πολυπλοκότητας. ChemBioChem 21, 769–775 (2019). Σε αυτό το έντυπο έγγραφο, οι συγγραφείς συζητούν πώς η ισοτοπική επισήμανση μεμονωμένων αμινοξέων ομοιογενών περιοχών, η οποία συνδυάζει ανοησία καταστολή και σύνθεση πρωτεΐνης χωρίς κύτταρα, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί ως στρατηγική για τη λήψη δομικών πληροφοριών υψηλής ανάλυσης.

Lilliu, Ε. Et al. Οι επαναλήψεις πολυσερίνης προωθούν σχηματισμό ινιδίων με τη μεσολάβηση πηνίου και συσσωμάτωση πρωτεΐνης εξαρτώμενης από το μήκος. J. Struct. ΒίοΙ. 204, 572–584 (2018).

Ohnishi, S., Kamikubo, Η., Onitsuka, Μ., Kataoka, Μ. & Amp Shortle, D. Διαμορφωτική προτίμηση της πολυγλυκίνης σε διάλυμα σε επιμήκη δομή. Μαρμελάδα. Chem. Soc. 128, 16338–16344 (2006).

Wilhelm, Ρ., Lewandowski, Β., Trapp, Ν. & Wennemers, Η. Μια κρυσταλλική δομή μιας έλικας PPII ολιγοπρολίνης, επιτέλους. Μαρμελάδα. Chem. Soc. 136, 15829–15832 (2014).

Rath, A., Davidson, A. R. & Deber, C. M. Η δομή των «μη δομημένων» περιοχών σε πεπτίδια και πρωτεΐνες: ρόλος της έλικας πολυπρολίνης II στην αναδίπλωση και την αναγνώριση πρωτεϊνών. Βιοπολυμερή 80, 179–185 (2005).

Smyth, Ε. et αϊ. Δομή διαλύματος φυσικών πρωτεϊνών με ακανόνιστες πτυχώσεις από οπτική δραστηριότητα Raman. Βιοπολυμερή 58, 138–151 (2001).

Woody, R. W. Κυκλικός διχρωισμός και διαμόρφωση μη ταξινομημένων πεπτιδίων. Adv. Biophys. Chem. 2, 37–79 (1992).

Radhakrishnan, A., Vitalis, A., Mao, A. H., Steffen, A. T. & amp Pappu, R. V. Βελτιωμένες ατομικές προσομοιώσεις Monte Carlo καταδεικνύουν ότι η πολυ-προλίνη υιοθετεί ετερογενή σύνολα διαμορφώσεων ημι-άκαμπτων τμημάτων που διακόπτονται από συστροφές. J. Phys. Chem. σι 116, 6862–6871 (2012).

Escobedo, Α. Et al. Οι πλευρικές αλυσίδες με κύριους δεσμούς υδρογόνου σταθεροποιούν μια έλικα πολυγλουταμίνης σε έναν παράγοντα μεταγραφής. Νατ. Commun. 10, 2034 (2019). Σε αυτό το άρθρο, οι συγγραφείς παρέχουν λεπτομερείς πληροφορίες για τους μη ομοιοπολικούς δεσμούς που σταθεροποιούν την ελικοειδή διαμόρφωση της περιοχής επανάληψης πολυγλουταμίνης του υποδοχέα ανδρογόνων. Συζητούν επίσης πώς η σταθεροποίηση της έλικας σε αυξημένο μήκος μπορεί να προάγει τη συσσωμάτωση του υποδοχέα ανδρογόνων, παρέχοντας μια μοριακή εξήγηση για το γιατί η μη φυσιολογική επαναλαμβανόμενη επέκταση σχετίζεται αντιστρόφως με τη μεταγραφική δραστηριότητα, τον επιπολασμό του καρκίνου του προστάτη και την αυξημένη τάση συσσωμάτωσης στη μυϊκή ατροφία της σπονδυλικής στήλης και του βολβού..

Leitgeb, Β. Et al. Μελέτη των δομικών ιδιοτήτων των πεπτιδίων πολυαλανίνης και πολυγλουταμίνης. J. Mol. Μοντέλο. 13, 1141–1150 (2007).

Esipova, N. G. & amp Tumanyan, V. G. Πανταχού παρουσία της έλικας πολυπρολίνης II σε ινώδεις και σφαιρικές πρωτεΐνες. Curr. Γνώμη. Δομή. ΒίοΙ. 42, 41–49 (2017).

Schuler, B., Lipman, E. A., Steinbach, P. J., Kumke, M. & Eaton, W. A. ​​Polyproline και ο «φασματοσκοπικός χάρακας» επανεξετάστηκαν με φθορισμό ενός μορίου. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 102, 2754–2759 (2005).

Best, R. B. et al. Επίδραση της ευελιξίας και cis κατάλοιπα σε μονομοριακές μελέτες FRET της πολυπρολίνης. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 104, 18964–18969 (2007).

Urbanek, Α. Et al. Μια γενική στρατηγική για πρόσβαση σε δομικές πληροφορίες σε ατομική ανάλυση σε ομοεπαναλήψεις πολυγλουταμίνης. Angew. Chem. Int. Ed. 57, 3598–3601 (2018).

Pelassa, I. et al. Η συσχέτιση των πηνίων πολυαλανίνης και πολυγλουταμίνης μεσολαβεί τη συσσωμάτωση και δυσλειτουργία πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη νόσο της επέκτασης. Βουητό. Mol Genet. 23, 3402–3420 (2014).

Gallardo, R., Ranson, Ν. Α. & Amp Radford, Σ. Ε. Αμυλοειδείς δομές: πολύ περισσότερο από μια σταυρωτή β πτυχή. Curr. Γνώμη. Δομή. ΒίοΙ. 60, 7–16 (2020).

Iadanza, M. G., Jackson, M. P., Hewitt, E. W., Ranson, N. A. & amp Radford, S. E. Μια νέα εποχή για την κατανόηση των δομών και των ασθενειών των αμυλοειδών. Νατ. Rev. Mol. Cell Biol. 19, 755–773 (2018).

Polling, S. et al. Οι επεκτάσεις πολυαλανίνης οδηγούν σε μια μετατόπιση σε α-ελικοειδή σμήνη χωρίς σχηματισμό αμυλοειδούς ινιδίου. Νατ. Δομή. Mol ΒίοΙ. 22, 1008–1015 (2015).

Bravo-Arredondo, J. M. et al. Η αναδιπλούμενη ισορροπία του μονομερούς κυνηγιού εξονίου 1 εξαρτάται από την οδό πολυγλουταμίνης του. J. Biol. Chem. 293, 19613–19623 (2018).

Vijayvargia, R. et al. Η σφαιρική σωληνοειδής δομή του Huntingtin επιτρέπει τη διαμόρφωση της δομής και της λειτουργίας του, εξαρτώμενη από την οδό πολυγλουταμίνης. Elife 5, e11184 (2016).

Crick, S. L., Jayaraman, Μ., Frieden, C., Wetzel, R. & amp Pappu, R. V. Η φασματοσκοπία συσχέτισης φθορισμού δείχνει ότι μονομερή μόρια πολυγλουταμίνης σχηματίζουν καταρρέουν δομές σε υδατικά διαλύματα. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 103, 16764–16769 (2006).

Tran, H. T., Mao, A. & Pappu, R. V. Ρόλος των αλληλεπιδράσεων ραχοκοκαλιάς-διαλύτη στον προσδιορισμό της διαμορφωτικής ισορροπίας των εγγενώς διαταραγμένων πρωτεϊνών. Μαρμελάδα. Chem. Soc. 130, 7380–7392 (2008).

Eftekharzadeh, B. et al. Το πλαίσιο αλληλουχίας επηρεάζει τη δομή και τη συμπεριφορά συσσωμάτωσης ενός συστήματος PolyQ. Biophys. J. 110, 2361–2366 (2016).

Baias, Μ. Et al. Δομή και δυναμική του εξονίου-1 Ν-άκρου κυνηγίνης: μια προοπτική NMR λύσης. Μαρμελάδα. Chem. Soc. 139, 1168–1176 (2017). Σε αυτό το έγγραφο, οι συγγραφείς παρουσιάζουν δομικές γνώσεις σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο η Ν-τελική πλευρική περιοχή (Ν17) του κυνηγιού εξονίου 1 μπορεί να επηρεάσει τη διαμόρφωση της περιοχής πολυγλουταμίνης με τρόπο εξαρτώμενο από το pH.

Totzeck, F., Andrade-Navarro, M. A. & Mier, P. The protein structure context of polyQ regions. PLoS One 12, e0170801 (2017).

Jayaraman, Μ. et αϊ. Οι κινητικά ανταγωνιστικές διαδρομές συσσώρευσης κυνηγιντίνης ελέγχουν τον πολυμορφισμό και τις ιδιότητες του αμυλοειδούς. Βιοχημεία 51, 2706–2716 (2012).

Tam, S. et al. Το chaperonin TRiC μπλοκάρει ένα στοιχείο αλληλουχίας huntingtin που προάγει τη διαμορφωτική μετάβαση στη συσσωμάτωση. Νατ. Δομή. Mol ΒίοΙ. 16, 1279–1285 (2009).

de Chiara, C., Menon, R. P., Dal Piaz, F., Calder, L. & Pastore, A. Η πολυγλουταμίνη δεν είναι όλος: ο λειτουργικός ρόλος της περιοχής AXH στην πρωτεΐνη αταξίνη-1. J. Mol. ΒίοΙ. 354, 883–893 (2005).

Ceccon, Α. et αϊ. Αλληλεπίδραση πεπτιδίων κυνηγιού εξον-1 με μικροκυτταρικά νανοσωματίδια με βάση λιπίδια ανιχνευμένα με διάλυμα NMR και παλμικό EPR με ζώνη Q. Μαρμελάδα. Chem. Soc. 140, 6199–6202 (2018).

Tao, M., Pandey, N. K., Barnes, R., Han, S. & amp Langen, R. Η δομή του συνδεδεμένου με μεμβράνη κυνηγιού εξονίου 1 αποκαλύπτει μηχανισμούς αλληλεπίδρασης και συσσωμάτωσης μεμβράνης. Δομή 27, 1570–1580.e4 (2019).

Chiki, Α. et al. Η συσσώρευση μεταλλαγμένων εξων1 κυνηγιού ρυθμίζεται από δομικές αλλαγές που προκαλούνται από φωσφορυλίωση Τ3 και διασταυρώνεται μεταξύ φωσφορυλίωσης Τ3 και ακετυλίωσης στο Κ6. Angew. Chem. Int. Ed. 56, 5202–5207 (2017).

Yalinca, Η. Et al. Ο ρόλος των μετα-μεταφραστικών τροποποιήσεων στο ενεργειακό τοπίο του Ν-άκρου Huntingtin. Εμπρός. Mol Biosci. 6, 95 (2019).

Zhong, Q. et al. Μοντέλα ακραίων διαταραχών ανθρώπινων κληρονομικών διαταραχών. Mol Συστ. ΒίοΙ. 5, 321 (2009).

Sahni, Ν. Et al. Εκτεταμένες διαταραχές μακρομοριακής αλληλεπίδρασης σε ανθρώπινες γενετικές διαταραχές. Κύτταρο 161, 647–660 (2015).

Sahni, Ν. Et al. Εδγοτύπος: θεμελιώδης σύνδεσμος μεταξύ γονότυπου και φαινοτύπου. Curr. Γνώμη. Genet. Dev. 23, 649–657 (2013). Σε αυτήν την ανασκόπηση, οι συγγραφείς συζητούν προσεγγίσεις δικτύου για να κατανοήσουν γιατί διαφορετικές μεταλλάξεις στην ίδια πρωτεΐνη μπορούν να οδηγήσουν σε διαφορετικούς φαινότυπους. Εξερευνούν την ιδέα ότι αυτές οι διαφορετικές μεταλλάξεις μπορεί να διαταράξουν ξεχωριστά σύνολα αλληλεπιδράσεων που προκαλούνται από την ίδια πρωτεΐνη, διαταράσσοντας έτσι διαφορετικούς φαινότυπους.

Romero-Brey, I. Μέθοδοι τρισδιάστατης ηλεκτρονικής μικροσκοπίας (EM) και σχετικής μικροσκοπίας ηλεκτρονικού φωτός (CLEM) για τη μελέτη αλληλεπιδράσεων ιού-ξενιστή. Μέθοδοι ΜοΙ. ΒίοΙ. 1836, 213–236 (2018).

Sigal, Y. M., Zhou, R. & amp Zhuang, X. Οπτικοποίηση και ανακάλυψη κυτταρικών δομών με μικροσκοπία υπερ-ανάλυσης. Επιστήμη 361, 880–887 (2018).

Matlahov, I. & amp van der Wel, P. C. Διαμορφωτικές μελέτες παθογόνων διευρυμένων αποθέσεων πρωτεΐνης πολυγλουταμίνης από τη νόσο του Huntington. Exp. ΒίοΙ. Med. 244, 1584–1595 (2019).

Adegbuyiro, Α., Sedighi, F., Pilkington, A. W. IV, Groover, S. & amp Legleiter, J. Πρωτεΐνες που περιέχουν διογκωμένες οδούς πολυγλουταμίνης και νευροεκφυλιστική νόσο. Βιοχημεία 56, 1199–1217 (2017).

Gruber, Α. Et al. Μοριακή και δομική αρχιτεκτονική των συσσωματωμάτων polyQ στη μαγιά. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 115, E3446 – E3453 (2018).

Doherty, C. P. A. et al. Ένα σύντομο μοτίβο στη Ν-τερματική περιοχή της α-συνουκλεΐνης είναι κρίσιμο τόσο για τη συσσωμάτωση όσο και για τη λειτουργία. Νατ. Δομή. Mol ΒίοΙ. 27, 249–259 (2020).

Olzscha, Η. et αϊ. Τα συσσωματώματα που μοιάζουν με αμυλοειδές δεσμεύουν πολλές μετασταθερές πρωτεΐνες με βασικές κυτταρικές λειτουργίες. Κύτταρο 144, 67–78 (2011).

Hosp, F. et αϊ. Το χωροχρονικό πρωτεομικό προφίλ των εγκλεισμάτων της νόσου του Huntington αποκαλύπτει εκτεταμένη απώλεια της πρωτεϊνικής λειτουργίας. Cell Rep. 21, 2291–2303 (2017).

Park, S. H. et al. Οι πρωτεΐνες PolyQ παρεμβαίνουν στην πυρηνική διάσπαση των κυτοσολικών πρωτεϊνών με την απομόνωση της σαπερόνης Sis1p. Κύτταρο 154, 134–145 (2013).

Basu, S. et αϊ. Ασυγχώνευση μεταγραφικών συμπυκνωμάτων σε ανθρώπινη επαναλαμβανόμενη ασθένεια επέκτασης. Κύτταρο 181, 1062–1079 (2020).

Persi, Ε. Et al. Πρωτεομικές και γονιδιωματικές υπογραφές επαναλαμβανόμενης αστάθειας στον καρκίνο και τους παρακείμενους φυσιολογικούς ιστούς. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 116, 16987–16996 (2019). Σε αυτό το άρθρο, οι συγγραφείς αναλύουν τις υπογραφές επαναλαμβανόμενης αστάθειας σε διάφορους καρκίνους και προτείνουν ένα εξελικτικό μοντέλο δυναμικής επανάληψης στον καρκίνο και στους φυσιολογικούς ιστούς. Συγκεκριμένα, τονίζουν ότι οι ιδιότητες των ομοειδών επαναλήψεων περιέχουν επαρκείς πληροφορίες για τη διάκριση υγιών και όγκων δειγμάτων.

Kolodziejczyk, A. A., Kim, J. K., Svensson, V., Marioni, J. C. & amp Teichmann, S. A. Η τεχνολογία και η βιολογία της αλληλουχίας RNA ενός κυττάρου. Mol Κύτταρο 58, 610–620 (2015).

Mout, R. et al. Γενική στρατηγική για άμεση παροχή κυτοσολικής πρωτεΐνης μέσω συν-μηχανική πρωτεΐνης-νανοσωματιδίων. ACS Nano 11, 6416–6421 (2017).

Wang, H. H. & Tsourkas, A. Cytosolic delivery of inhibitory antibodies with cationic lipids. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 116, 22132–22139 (2019).

Clift, D. et al. A method for the acute and rapid degradation of endogenous proteins. Κύτταρο 171, 1692–1706.e18 (2017).

Clift, D., So, C., McEwan, W. A., James, L. C. & Schuh, M. Acute and rapid degradation of endogenous proteins by Trim-Away. Νατ. Πρωτοκ. 13, 2149–2175 (2018).

Stanton, B. Z., Chory, E. J. & Crabtree, G. R. Chemically induced proximity in biology and medicine. Επιστήμη 359, eaao5902 (2018).

Burslem, G. M. & Crews, C. M. Proteolysis-targeting chimeras as therapeutics and tools for biological discovery. Κύτταρο 181, 102–114 (2020). In this Review, the authors discuss the proteolysis-targeting chimeras (PROTACs) technology, describe workflow for PROTACs development and compare PROTACs with other technologies, such as RNAi and genome editing.

Fischer, E. S., Park, E., Eck, M. J. & Thoma, N. H. SPLINTS: small-molecule protein ligand interface stabilizers. Curr. Γνώμη. Δομή. ΒίοΙ. 37, 115–122 (2016).

Sun, X. et al. A chemical approach for global protein knockdown from mice to non-human primates. Cell Discov. 5, 10 (2019).

Bussiere, D. E. et al. Structural basis of indisulam-mediated RBM39 recruitment to DCAF15 E3 ligase complex. Νατ. Chem. ΒίοΙ. 16, 15–23 (2020).

Bondeson, D. P. et al. Catalytic in vivo protein knockdown by small-molecule PROTACs. Νατ. Chem. ΒίοΙ. 11, 611–617 (2015).

Sievers, Q. L. et al. Defining the human C2H2 zinc finger degrome targeted by thalidomide analogs through CRBN. Επιστήμη 362, eaat0572 (2018).

Winter, G. E. et al. Phthalimide conjugation as a strategy for in vivo target protein degradation. Επιστήμη 348, 1376–1381 (2015).

Tomoshige, S., Nomura, S., Ohgane, K., Hashimoto, Y. & Ishikawa, M. Discovery of small molecules that induce the degradation of huntingtin. Angew. Chem. Int. Ed. 56, 11530–11533 (2017).

Li, Z. et al. Allele-selective lowering of mutant HTT protein by HTT-LC3 linker compounds. Φύση 575, 203–209 (2019).

Djajadikerta, A. et al. Autophagy induction as a therapeutic strategy for neurodegenerative diseases. J. Mol. ΒίοΙ. 432, 2799–2821 (2020).

Jackrel, M. E. et al. Potentiated Hsp104 variants antagonize diverse proteotoxic misfolding events. Κύτταρο 156, 170–182 (2014).

Santarriaga, S. et al. The social amoeba Dictyostelium discoideum is highly resistant to polyglutamine aggregation. J. Biol. Chem. 290, 25571–25578 (2015).

Malinovska, L., Palm, S., Gibson, K., Verbavatz, J. M. & Alberti, S. Dictyostelium discoideum has a highly Q/N-rich proteome and shows an unusual resilience to protein aggregation. Proc. Natl Acad. Sci. ΗΠΑ 112, E2620–E2629 (2015).

Santarriaga, S. et al. SRCP1 conveys resistance to polyglutamine aggregation. Mol Κύτταρο 71, 216–228.e7 (2018).

Aravind, L., Iyer, L. M., Wellems, T. E. & Miller, L. H. Πλασμόδιο biology: genomic gleanings. Κύτταρο 115, 771–785 (2003).

Nakamori, M. et al. A slipped-CAG DNA-binding small molecule induces trinucleotide-repeat contractions in vivo. Νατ. Genet. 52, 146–159 (2020).

Erwin, G. S. et al. Synthetic transcription elongation factors license transcription across repressive chromatin. Επιστήμη 358, 1617–1622 (2017).

Denison, C. & Kodadek, T. Small-molecule-based strategies for controlling gene expression. Chem. ΒίοΙ. 5, R129–R145 (1998).

Ravarani, C. N. et al. High-throughput discovery of functional disordered regions: investigation of transactivation domains. Mol Συστ. ΒίοΙ. 14, e8190 (2018).

Gemayel, R. et al. Variable glutamine-rich repeats modulate transcription factor activity. Mol Κύτταρο 59, 615–627 (2015).

Roberts, S. et al. Injectable tissue integrating networks from recombinant polypeptides with tunable order. Νατ. Μητήρ. 17, 1154–1163 (2018).In this paper, the authors demonstrate that artificial proteins containing disordered homorepeat segments and ordered segments can respond to body heat by forming solid scaffolds and integrate into tissues over time.


Sensing, Signaling and Cell Adaptation

Peter F. Dubbelhuis , Alfred J. Meijer , in Cell and Molecular Response to Stress , 2002

2 Amino acids and p70S6 kinase activation

The existence of amino acid-dependent signaling was confirmed a few years later by several groups, although in most studies the degree of phosphorylation of p70S6 kinase, the enzyme responsible for S6 phosphorylation in the intact cell ( Dufner and Thomas, 1999 ), and its in vitro activity, were analyzed. p70S6 kinase is located downstream of mTOR and is presumably directly phosphorylated by mTOR ( Burnett et al., 1998 ).

Amino acid-dependent signaling appeared not to be unique for hepatocytes, and amino acid-induced, rapamycin-sensitive, p70S6 kinase phosphorylation was found in many insulinsensitive cell types, including muscle cells, adipocytes, hepatoma cells, CHO cells and pancreatic β-cells ( Hara et al., 1998 Wang et al., 1998 Fox et al., 1998 Patti et al., 1998 Kimball et al., 1998 Xu et al., 1998a ). The involvement of mTOR in the amino acid response was also supported by other experiments. Thus, in CHO-IR cells a rapamycin-resistant mutant of p70S6 kinase could be phosphorylated in the presence of insulin in a wortmannin-sensitive manner at Thr 412, critical for enzyme activity, irrespective of the presence of amino acids ( Hara et al., 1998 ). Conversely, in human rhabdomyosarcoma Rh30 cells harbouring a rapamycin-resistant mutant of mTOR, amino acids stimulated p70S6 kinase activity in a rapamycin-insensitive manner ( Iiboshi et al., 1999 ).

As in hepatocytes, amino acids and insulin also acted synergistically in other cell types ( Hara et al., 1998 Patti et al., 1998 Xu et al., 1998a Campbell et al., 1999 Tremblay and Marette, 2001 ) and among the various amino acids, leucine was the most effective ( Hara et al., 1998 Wang et al., 1998 Patti et al., 1998 Kimball et al., 1998 Xu et al., 1998a Shigemitsu et al., 1999b Lynch et al 2000 Xu et al., 2001 ). Insulin alone did not induce p70S6 kinase activation. In cases where it did stimulate on its own this could be ascribed to amino acids produced by autophagy ( Shigemitsu et al., 1999a ). The data also showed that leucine alone cannot completely mimic the effect of a mixture of all amino acids. It is likely, therefore, that other amino acids act in concert with leucine to elicit full activation of p70S6 kinase. A possible explanation is that amino acids which are transported together with Na + are concentrated against the concentration gradient. The ensuing increase in cell volume may then be responsible for a potentiation of the leucine effect, as discussed above for hepatocytes (see Introduction). This may also explain why glutamine is so potent in stimulating the effect of leucine in perfused liver ( Shah et al., 1999 ) because glutamine potently increases cell volume ( Baquet et al., 1990 ). Control experiments (not shown) carried out in our laboratory indicated that cell swelling does not affect plasma membrane leucine transport.


Do Chemokines Have a Role in the Pathophysiology of Depression?

Gaurav Singhal , Bernhard T. Baune , in Inflammation and Immunity in Depression , 2018

CX3C Chemokine in CNS

The only CX3C chemokine, that is, CX3CL1 (also known as fractalkine in humans and neurotactin in mice), is primarily found in neurons with its receptor CXCR1 expressed on microglia ( Stuart et al., 2015 ) and can be neuroinflammatory or neuroprotective ( Ferretti, Pistoia, & Corcione, 2014 ). It is extensively distributed in the hippocampal neurons and glial cells, as well as in the cerebral cortex, medulla, occipital pole, frontal lobe, temporal lobe, putamen, and spinal cord, where it primarily attracts monocytes and T lymphocytes and activates NK cells ( Jiang et al., 1998 Le et al., 2004 Meucci et al., 1998 Murdoch & Finn, 2000 Nishiyori et al., 1998 Ono et al., 2003 Raport, Schweickart, Eddy, Shows, & Gray, 1995 Stuart et al., 2015 ).

CX3CL chemokine has been reported to be upregulated in the CA1, CA3, and dentate gyrus of the rat hippocampus following spatial learning, apparently to regulate glutamate-mediated neurotransmission tone hence, CX3CL1 may have a role in the synaptic scaling ( Sheridan et al., 2014 ). In addition, CX3CL1 has been shown to promote microglial and astrocytic activation, pro-inflammatory cytokine secretion, expression of intracellular adhesion molecule (ICAM-1), and recruitment of CD4 + T cells into the CNS during neuroinflammatory diseases, such as MS and AD ( Blauth, Zhang, Chopra, Rogan, & Markovic-Plese, 2015 Sheridan & Murphy, 2013 ). Indeed, a positive correlation has been observed in the plasma levels of soluble CX3CL1 and progression of AD ( Kim et al., 2008 ). In mice models of EAE, CX3CL1 triggered the migration of lymphocytes into the CNS ( Mills, Alabanza, Mahamed, & Bynoe, 2012 ). However, it is the membrane-bound and not the soluble form of CX3CL1 that regulates microglial phagocytosis of Aβ and neuronal microtubule-associated protein tau (MAPT) phosphorylation ( Lee et al., 2014 ). Conversely, when accumulated, this may result in instability of microtubules, the consequent loss of effective transport of molecules and organelles, and ultimately neuronal death ( KoSIK, Joachim, & Selkoe, 1986 ).

Likewise, when CX3CR1 is deficit, this may affect downstream molecular cascades, such as that of microglia and subsequent release of pro-inflammatory cytokines ( Maten, Henck, Wieloch, & Ruscher, 2017 ). For example, CX3CR1 deficiency has been shown to result in microglial hyperactivity in lipopolysaccharide-induced neuroinflammation ( De Haas, Van Weering, De Jong, Boddeke, & Biber, 2007 ). On the contrary, few other studies reported that CX3CR1 deficiency in microglia enhances beneficial microglial activity, increases amyloid clearance, and prevents neuron loss in mice models of AD ( Fuhrmann et al., 2010 Harrison et al., 1998 Liu, Condello, Schain, Harb, & Grutzendler, 2010 ). Other disparate findings observed in mice models of CX3CR1 deficiency include increased neurotoxicity following peripheral lipopolysaccharide injections in the CX3CR1 KO mice ( Cardona et al., 2006 ) and decreased neurotoxicity with no harmful effects on microglia in mice models with focal cerebral ischemia ( Dénes, Ferenczi, Halász, Környei, & Kovács, 2008 ) and no neurotoxic effects at all in neuroinflammatory conditions other than AD in mice ( Jung et al., 2000 ). This evidence suggests that the mechanism of action of CX3CL1 and its receptor CX3CR1 is complex, and a clear understanding on their role in the CNS still needs to be developed.


Bioinformatics Exam #1

(3) You can find common ancestor using protein seqeunce from over 1 bilion years ago, whereas DNA sequences can only go back 600 million years ago.

BLOSUM62 & PAM120: Go to alignments

At some point two homologous proteins are too divergent for the alignment to be recognized as significant.

For PAM matrices, there is something called the Twilight Zone. Μετά

The goal of Needleman and Wunsch is to identify an optimal alignment. You create a new matrix with m+1 or n+1, because you will be asigning each pair a score. Gap penalities (-2 for each gap position) are placed along the first row and column. This will allow us to introduce a terminal gap of any length.

One main difference is that score cannot be negative. If they are going to be negative, they should get a score of zero. Scoring: +1 for match -0.33 for mismatch -1.3 for a gap of length 1 (the larger the gap, the harsher the penalty).

BLASTN: compares DNA to DNA (nucleotides to nucleotides)

BLASTX: translates DNA into six protein sequences using all six possible reading frames, and then compares each of these proteins to a protein database.

TBLASTN: translate every DNA sequence in a database to six potential proteins, and then compare your protein query against each of those translated proteins.


Εικόνα 5

Figure 5. Simultaneous electrical and optical recordings of spontaneous action potential activity from cortical neuronal cells in vitro expressing GEVI Marina. (A and B) Single-trial fluorescence traces of activity in neuronal cell bodies of two different cells. (C) Magnification of trace marked in (B) with red borderline. Optical trace in green, and electrical in black. Excitation light intensity on the sample plane was 18 mW/mm 2 . All fluorescence traces were recorded at 500 Hz using high speed CCD camera. All traces are bleach corrected. Traces in (A) and (B) are unfiltered, trace in (C) is filtered using low pass Kaisser-Bessel 30 filter (150 Hz cutoff).


Συζήτηση

All of our findings support the idea that Fat4 and Dachsous1 can fit into a given intercellular space due to their bending at EC� linkers that are unable to bind Ca 2+ . Atomic models built from the EM images gave theoretical evidence that the non� 2+ -binding linkers are deformable, enabling these molecules to bend. The intermembrane distances in the Fat4/Dachsous1-bearing junctions are probably autonomously determined based on the dimensions of the Fat4/Dachsous1 heterophilic complexes, because the 47.5-nm junctions emerged de novo as a result of exogenous expression of Fat4 and Dachsous1 in MDCK cells. Likewise, in neuroepithelial cells, the 46.6-nm SMA developed depending on the expression of Fat4 (13). Formation of junctions with such fixed widths suggests that Fat4 and Dachsous1 may have a confined conformation in vivo, despite their deformable non� 2+ -binding EC� linkers. Whether such restricted conformation is regulated solely by a limited range of deformation of non� 2+ -binding linkers, or by other mechanisms such as long-range interactions between different domains of the molecule, remains to be elucidated.

Mammals have four Fat cadherins, Fat1 to 4, and Δροσόφιλα have two, Fat and Fat-like. Among these, Fat4 is thought to be the ortholog of Δροσόφιλα Fat (21). Intriguingly, the positions of non� 2+ -binding linkers are well conserved between the interspecies orthologs of Fat4, and this is also the case for Dachsous1 (6). This implies that the molecular shape revealed here has some relevance to the evolutionarily preserved functions of Fat and Dachsous cadherins. In addition to Fat and Dachsous, even the molecules categorized as classical cadherins, which are responsible for AJ formation, generally exhibit large sizes in invertebrate species (22). Our results provide a clue to the structural and evolutionary significance of such unusually sized cadherin superfamily members in cell�ll interactions.


Εικόνες Τοποθεσίες

Εικόνα 3 The key structural and conformational elements in PEPT1 substrates and how they affect substrate affinity and electrogenic transport. This series of model compounds has been analyzed with respect to substrate affinity and electrogenic transport under identical experimental conditions in Pichia pastoris κύτταρα και Ξενόπους oocytes expressing PEPT1, as described previously (56, 57). Apparent substrate affinities are derived from competition experiments with the model compounds in P. pastoris cells with a radioactive dipeptide serving as substrate. Inward currents generated by the compounds in Ξενόπους oocytes expressing PEPT1, determined by the two-voltage-clamp technique, are used to express the maximal transport rate. The test compounds have been applied under substrate saturation conditions and maximal transport currents are expressed as Εγώ Μέγιστη in percent of that elicited by 10 mM Gly-(L)-Gln serving as a control in the same batch of oocytes. The comparison shows the most critical structural elements in substrates such as the intramolecular distance between the centers of the amino- and carboxy-terminal head groups and the central carbonyl function. Moreover, the stereoselective recognition of substrate side chains is demonstrated on basis of alanyl-peptides with d- and l-residues at different positions in the dipeptide.