류신 지퍼

Leucine zipper
두 개의 평행 알파 나선 위에 다른 아미노산과 함께 배열된 류신 지퍼의 "오버헤드 뷰" 또는 헬리컬 휠 다이어그램. 여기서 d는 류신을 나타낸다.

류신 지퍼(또는 류신[1] 가위)는 단백질의 일반적인 3차원 구조 모티브이다.때는 조미료를 결합 단백질의 거리로 8그는 피복 류신 잉여 매일 7일이 되는 위치에서 주기적 반복을 드러내는 매우 독특 30-amino 산성 구간 및 이러한 아미노산 서열의 이상화된 알파 나선을 스크린이 있다는 것을 발견했다 그들은 먼저 Landschulz과 협력자들에 의해 1988[2]에서 설명하였다.미스터리 한cal 턴이러한 류신 잔기의 주기적 배열을 포함하는 폴리펩타이드 세그먼트는 알파-헬리컬 배치로 존재하도록 제안되었으며, 하나의 알파 나선의 류신 측쇄는 두 번째 폴리펩타이드 알파 나선의 측쇄와 상호 결합되어 이량화를 촉진하였다.

류신 지퍼는 진핵생물 전사인자의 [3]bZIP(Basic-Region Leucine Ziper) 클래스의 이합체 모티브입니다.bZIP 도메인은 보존성이 높은 DNA 결합 기본 영역과 보다 다양한 류신 지퍼 이량체 [4]영역을 가진 길이 60~80개의 아미노산입니다.류신의 국부화는 단백질에 대한 DNA 결합에 매우 중요하다.류신 지퍼는 진핵생물 및 원핵생물 조절 단백질에 존재하지만, 주로 진핵생물의 특징이다.또한 ZIP로 간단히 주석을 달 수 있으며, ZIP와 유사한 모티브는 전사인자 이외의 단백질에서 발견되었으며 단백질-단백질 [5]상호작용을 위한 일반적인 단백질 모듈 중 하나로 생각된다.

순서 및 구조

또 다른 DNA 결합 도메인인 Helix-loop-helix(HLH) 이합체는 DNA 단편에 결합되어 있으며, 각 알파 나선은 단량체를 나타냅니다.

류신 지퍼는 DNA에 결합된 두 개의 특정 알파 나선 단량체의 이량화에 의해 만들어집니다.류신 지퍼는 두 ZIP 도메인 간의 양친매틱 상호작용에 의해 형성됩니다.ZIP 도메인은 각 단량체의 알파 나선에서 발견되며 류신 또는 류신 유사 아미노산을 포함합니다.이러한 아미노산은 각 영역의 폴리펩타이드 배열에서 간격을 두고 배열이 3D 알파 나선형으로 감겨질 때 류신 잔기가 나선의 동일한 측면에 정렬되도록 배열됩니다.라인업하는 류신을 포함하는 알파 나선 영역을 ZIP 도메인이라고 하며, 각 ZIP 도메인의 류신은 다른 ZIP 도메인의 류신과 약하게 상호작용하여 알파 나선체를 가역적으로 결합(이량화)할 수 있다.이 알파 나선들이 이합체화되면 지퍼가 형성됩니다.나선의 소수성 측면은 그 자체 또는 다른 유사한 나선과 이합체를 형성하여 비극성 아미노산을 용매로부터 멀리 묻습니다.나선의 친수성 측면은 용제의 물과 상호작용합니다.

류신 지퍼 모티브는 코일형 코일의 하위 유형으로 간주되며, 둘 이상의 알파 나선형 코일이 서로 감겨 슈퍼코일을 형성합니다.코일형 코일은 소수성 패턴 및 잔류물 조성이 양성 알파-헬리체의 구조와 양립하는 3- 및 4-잔류 반복체를 포함한다.3잔류 및 4잔류 배열 원소는 아미노산이 a'에서 g'[6]로 지정되는 헵타드 반복을 구성한다.위치 a와 위치 d의 잔류물은 일반적으로 소수성이며 다른 가닥의 유사한 패턴과 맞물려 조임 소수성 [7]코어를 형성하는 지그재그 패턴과 구멍의 형태를 형성하지만 위치 e와 위치 g의 잔류물은 정전 [8]상호작용에 기여하는 하전 잔류물이다.

류신 지퍼의 경우 헵타드 반복의 d위치에 류신이 우세하다.이들 잔류물은 알파-헬리스를 두 번 돌 때마다 서로 밀착되며, 두 헬리클 사이의 소수성 영역은 a 위치에 잔류물에 의해 완성되며, 이 또한 자주 소수성이다.단백질 기능에 중요한 것으로 증명되지 않는 한 코일 코일이라고 합니다.이 경우 "domain" 하위 섹션(bZIP 도메인)[9]에 주석이 추가됩니다.

2종류의 이러한 a-헬리스를 조합하여 헤테로다이머 류신 지퍼를 형성할 수 있습니다.e 또는 g 위치에 있는 아폴라 아미노산 잔기에서는 2개의 다른 류신 지퍼로 이루어진 헤테로테트라머가 시험관내에서 생성될 수 있으며, 이는 상호작용 표면의 전체적인 소수성과 반데르발스 상호작용이 코일 구조를 변화시키고 류신 지퍼 형성에 역할을 할 수 있음을 의미한다.에로디머[10]

bZIP 단백질과 DNA 사이의 특이적 결합

bZIP은 리신 및 아르기닌과 같은 "기본" 영역에서 특정 아미노산의 염기성, 아민 잔류물(제공된 표(pH 기준) 참조)을 통해 DNA와 상호작용합니다.이러한 염기성 잔류물은 DNA의 주요 홈에서 상호작용하여 배열 특이적 상호작용을 형성합니다.bZIP 단백질에 의한 전사 조절 메커니즘이 상세하게 연구되었다.대부분의 bZIP 단백질은 CACGTG(G박스), GACGTC(C박스), TACGTA(A박스), AACGT(T박스) 및 GCN4 모티브인 TGA(G/CCA)[2][4][11]를 포함하는 ACGT 모티브에 대해 높은 결합 친화력을 보인다.bZIP 헤테로디머는 다양한 진핵생물에 존재하며 진화의 [12]복잡성이 높은 유기체에서 더 흔하다.헤테로다이머 bZIP 단백질은 단백질-단백질 상호작용 [13]친화력에서 호모다이머 bZIP 단백질과는 다르다.이 헤테로디머들은 복잡한 DNA 결합 특이성을 나타낸다.다른 파트너와 결합할 경우 대부분의 bZIP 쌍은 각 개별 파트너가 선호하는 DNA 염기서열에 결합합니다.경우에 따라서는 서로 다른 bZIP 파트너의 이량화에 의해 각 파트너의 선호만으로는 예측할 수 없는 방법으로 쌍이 목표로 하는 DNA 시퀀스가 변경될 수 있습니다.이는 헤테로디머로서 bZIP 전사인자가 DNA 내의 어느 위치를 대상으로 하는지에 대한 선호도를 변경할 수 있음을 나타냅니다.다른 파트너와 함께 bZIP 도메인을 형성하는 능력은 bZIP 전사 인자가 결합할 수 있고 유전자 [13]발현을 조절할 수 있는 게놈 상의 위치를 크게 확장합니다.

OsOBF1과 같은 소수의 bZIP 인자도 회문 서열을 [14]인식할 수 있습니다.단, LIP19, OsZIP-2a, OsZIP-2b 등의 다른 것들은 DNA 시퀀스에 바인딩되지 않습니다.대신, 이러한 bZIP 단백질은 전사 [14][15]활동을 조절하기 위해 다른 bZIP과 헤테로디미터를 형성합니다.

생물학

류신 지퍼 조절 단백질은 myc, max 및 mxd1을 포함한 myc 패밀리 멤버뿐만 아니라 정상 [16]발육의 중요한 조절 요소인 c-fos 및 c-jun을 포함합니다.만약 그것들이 너무 많이 생산되거나 중요한 부분에서 돌연변이가 된다면,[16] 그들은 암을 유발할 수 있다.

전사 인자를 포함한 BZIP은 다양한 생물학적 과정을 조절한다.

bZIP 함유 핵인자 인터류킨 3 조절단백질(NFIL3)은 다양한 생물학적 과정을 조절하는 데 여러 가지 역할을 하는 전사억제제이다.NFIL3 단백질은 b-ZIP 도메인을 포함한 462개의 아미노산을 가지고 있습니다.도메인의 N 말단 부분은 DNA에 직접 결합하는 기본 모티브를 포함합니다.b-ZIP 도메인의 C-말단 부분은 호모 이합체와 헤테로 이합체를 매개하는 양성 류신 지퍼 영역을 포함한다.

Nfil3 유전자의 발현은 일주 주기에 따라 변화하며, 억제 인자로서 NFL3는 일주기 리듬을 조절한다.NFIL3는 전사인자 컨센서스 부위 중 하나인 DNA의 D박스 요소와 결합하는 전사활성화제 D부위 알부민 프로모터 결합단백질(DBP)과 경쟁한다.DBP는 또 다른 bZIP 단백질로 NFIL3의 표현 수준과 반대되는 포트폴리오를 보여줍니다.NFIL3 수치가 높으면 D박스 요소의 제어 하에 있는 유전자가 억제됩니다.Nfil3의 과잉발현은 일주기 주기를 단축시킨다.

NFIL3는 세포 생존에 영향을 미치고 종양 형성에 관여합니다.NFIL3는 수많은 세포 유형에서 아포토시스 세포사를 저해하고 종양 발생을 일으키는 생존 인자로 나타났다.NFIL3의 높은 발현 수치는 유방암과 관련이 있는 것으로 나타났다.암세포에서 NFIL3는 히스톤탈아세틸라아제2(HDAC2)와 관련지어 종양괴사인자배위자 슈퍼패밀리멤버10(TRAIL) 및 TNF수용체 슈퍼패밀리멤버6(FAS) 등의 친아포토시스 유전자를 억제하여 아포토시스(apotosisis)를 방지한다.NFIL3는 DNA에 결합함으로써 암세포의 아포토시스를 예방할 수 있으며 세포사망 유전자에 대한 전사인자 포크헤드박스 O1(FOXO1)의 접근을 차단하여 세포주기를 저해하고 발암을 촉진한다.대장암에서 NFIL3는 또한 다른 유형의 전사 인자인 프롤린 산 리치(PAR) 단백질의 신병을 차단할 수 있다.

NFIL3는 뉴런 재생 관련 유전자에 대한 억제제 역할을 한다.Nfil3는 세포 성장을 억제하기 위한 재생 가능성을 가진 뉴런 세포에서 발현된다.Nfil3의 발현은 인산화 cAMP-response element binding protein(CREB)에 의해 유도되며, NFIL3 단백질은 CREB 및 CCAAT/Enhancer binding protein(CEBP)과 공유되는 결합부위를 두고 경합하여 CAMP의 효과를 상쇄한다.한편, NFIL3는 자신의 발현을 억제하기 위해 자신의 프로모터에 결합하고, 뉴런 재생의 부정적인 피드백 조절을 만든다.

NFIL3는 면역학에서도 중요한 것으로 밝혀졌다.천연 킬러 세포에 필요하며 도우미 T세포의 항염증 반응, B세포로부터의 IgE 생성, CD8a 수상 세포의 성숙 및 CD8+ [17]T세포의 프라이밍을 포함하지만 이에 국한되지 않는 다른 면역 세포의 발달과 기능에 필수적입니다.

레퍼런스

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외부 링크