構造と相互作用 SH2ドメインは約100個のアミノ酸残基からなり、2つのαヘリックスの間に中心を持つ逆平行 βシート を示します。[ 6 ] ホスホチロシン 含有ペプチド への結合には、ホスホチロシンの負電荷を持つリン酸と対になる厳密に保存されたArg残基[ 7 ] と、標的ペプチドの隣接配列を認識する周囲のポケットが関与しています。[ 6 ] [ 7 ] 他のシグナル伝達タンパク質と比較すると、SH2ドメインは隣接配列との相互作用が比較的弱いため、標的ペプチドに対する特異性は中程度です。[ 8 ]
100種類以上のヒトタンパク質がSH2ドメインを含むことが知られています。[ 9 ] さまざまなチロシン含有配列がSH2ドメインに結合することがわかっており、幅広い生物種で保存され、同様の機能を果たしています。[ 10 ] リン酸化チロシン含有タンパク質がSH2ドメインに結合すると、SH2ドメインと酵素の他のドメインとの間に形成される相互作用の種類に応じて、SH2含有タンパク質の活性化または不活性化につながる可能性があります。SH2ドメインの構造安定性を阻害する変異、または標的のリン酸化チロシンペプチドの結合に影響を与える変異は、X連鎖無ガンマグロブリン血症 や重症複合免疫不全 症などのさまざまな疾患に関与しています。[ 11 ]
アプリケーション SH2ドメインやその他の結合ドメインは、 タンパク質工学 においてタンパク質集合体を作成するために利用されてきた。タンパク質集合体は、複数のタンパク質が互いに結合してより大きな構造(超分子集合体 と呼ばれる)を形成するときに形成される。分子生物学的 手法を用いることで、特定の酵素とSH2ドメインの融合タンパク質 が作製され、これらが互いに結合してタンパク質集合体を形成することができる。
SH2ドメインは結合するためにリン酸化を必要とするため、キナーゼやホスファターゼ酵素を使用することで、研究者はタンパク質集合体が形成されるかどうかを制御できます。高親和性 改変SH2ドメインが開発され、タンパク質集合体アプリケーションに利用されています。[ 14 ]
ほとんどのタンパク質集合体形成の目標は、酵素の共局在化を介して代謝経路の効率を高めることである。 [ 15 ] SH2ドメインを介したタンパク質集合体の他の応用例としては、広範な分子捕捉特性を持つ高密度のフラクタル状構造の形成がある。[ 16 ]
例 このドメインを含むヒトタンパク質には以下が含まれる。
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