Область неизвестной функции (DUF) представляет собой домен белка , который не имеет охарактеризованную функции. Эти семейства были собраны вместе в базе данных Pfam с использованием префикса DUF, за которым следует номер, примерами являются DUF2992 и DUF1220 . По состоянию на 2019 год в базе данных Pfam находится почти 4000 семей DUF, что составляет более 22% известных семей. Некоторые DUF не названы с использованием номенклатуры из-за популярного использования, но, тем не менее, являются DUF. [1]
Обозначение DUF является предварительным, и такие семейства, как правило, переименовываются в более конкретное имя (или объединяются с существующим доменом) после определения функции. [2] [3]
История [ править ]
Схема именования DUF была введена Крисом Понтингом путем добавления DUF1 и DUF2 в базу данных SMART . [4] Эти два домена широко распространены в бактериальных сигнальных белках. Впоследствии были определены функции этих доменов и с тех пор они были переименованы в качестве домена GGDEF и EAL области соответственно. [2]
Характеристика [ править ]
Программы структурной геномики пытались понять функцию DUF через определение структуры. Решены конструкции более 250 семейств DUF. Эта работа (2009 г.) показала, что около двух третей семейств DUF имеют структуру, аналогичную ранее решенной, и, следовательно, вероятно, являются расходящимися членами существующих суперсемейств белков, тогда как около одной трети обладают новой белковой складкой. [5]
Некоторые семейства DUF имеют отдаленную гомологию последовательностей с доменами, которые характеризуют функцию. Вычислительная работа может использоваться, чтобы связать эти отношения. В работе 2015 года 20% DUF были отнесены к охарактеризованным структурным суперсемействам. [6] Pfam также постоянно выполняет (проверенное вручную) присвоение в записях суперсемейства "клан". [1]
Частота и сохранение [ править ]
В 2013 году более 20% всех белковых доменов были аннотированы как DUF. Около 2700 DUF обнаружено у бактерий по сравнению с чуть более 1500 у эукариот. Более 800 DUF являются общими между бактериями и эукариотами, и около 300 из них также присутствуют в архее. В общей сложности 2786 бактериальных доменов Pfam встречаются даже у животных, в том числе 320 DUF. [7]
Роль в биологии [ править ]
Многие DUF очень консервативны, что указывает на их важную роль в биологии. Однако многие такие DUF не являются необходимыми, поэтому их биологическая роль часто остается неизвестной. Например, DUF143 присутствует в геномах большинства бактерий и эукариот . [8] Однако, когда он был удален в Escherichia coli, явного фенотипа обнаружено не было. Позже было показано, что белки, содержащие DUF143, являются факторами сайленсинга рибосом, которые блокируют сборку двух рибосомных субъединиц. [8]Хотя эта функция не является существенной, она помогает клеткам адаптироваться к условиям с низким содержанием питательных веществ, останавливая биосинтез белка. В результате эти белки и DUF становятся актуальными только тогда, когда клетки голодают. [8] Таким образом, считается, что многие DUF (или белки с неизвестной функцией, PUF) необходимы только при определенных условиях.
Основные DUFs [ править ]
Goodacre et al. идентифицировали 238 DUF в 355 незаменимых белках (в 16 модельных видах бактерий), большинство из которых представляют собой однодоменные белки, что четко указывает на биологическую значимость DUF. Эти DUF называются «существенными DUF» или eDUF. [7]
Внешние ссылки [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ а б Эль-Гебали С., Мистри Дж., Бейтман А., Эдди С. Р., Лучани А., Поттер С. К., Куреши М., Ричардсон Л. Дж., Салазар Г. А., Смарт А., Соннхаммер Е. Л., Хирш Л., Паладин Л., Пиовесан Д., Тосатто СК Finn RD (январь 2019). «База данных семейств белков Pfam в 2019 году» . Исследования нуклеиновых кислот . 47 (D1): D427 – D432. DOI : 10.1093 / NAR / gky995 . PMC 6324024 . PMID 30357350 .
- ^ a b Bateman A, Coggill P, Finn RD (октябрь 2010 г.). «DUFs: семьи в поисках функции» . Acta Crystallographica. Раздел F, Структурная биология и сообщения о кристаллизации . 66 (Pt 10): 1148–52. DOI : 10.1107 / S1744309110001685 . PMC 2954198 . PMID 20944204 .
- ↑ Punta M, Coggill PC, Eberhardt RY, Mistry J, Tate J, Boursnell C, Pang N, Forslund K, Ceric G, Clements J, Heger A, Holm L, Sonnhammer EL, Eddy SR, Bateman A, Finn RD (январь 2012). «База данных семейств белков Pfam» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (выпуск базы данных): D290-301. DOI : 10.1093 / NAR / gkr1065 . PMC 3245129 . PMID 22127870 .
- ^ Schultz J, Milpetz F, Bork P, Понтинг CP (май 1998). «SMART, простой инструмент исследования модульной архитектуры: определение доменов сигнализации» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (11): 5857–64. Bibcode : 1998PNAS ... 95.5857S . DOI : 10.1073 / pnas.95.11.5857 . PMC 34487 . PMID 9600884 .
- ^ Jaroszewski L, Li Z, Кришна SS, Bakolitsa C, Вули J, диакон А. М., Уилсон И. А., Godzik A (сентябрь 2009). «Исследование неизведанных областей белковой вселенной» . PLOS Биология . 7 (9): e1000205. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1000205 . PMC 2744874 . PMID 19787035 .
- ^ Мудгал R, S Сандхьи, Чандр N, N Сринивазаны (июль 2015). «De-DUFing DUFs: Расшифровка отдаленных эволюционных отношений Доменов неизвестной функции с использованием чувствительных методов обнаружения гомологии» . Биология Директ . 10 (1): 38. DOI : 10,1186 / s13062-015-0069-2 . PMC 4520260 . PMID 26228684 .
- ^ a b c Goodacre NF, Gerloff DL, Uetz P (декабрь 2013 г.). «Белковые домены неизвестной функции необходимы бактериям» . mBio . 5 (1): e00744-13. DOI : 10,1128 / mBio.00744-13 . PMC 3884060 . PMID 24381303 .
- ^ a b c Häuser R, Pech M, Kijek J, Yamamoto H, Titz B, Naeve F, Tovchigrechko A, Yamamoto K, Szaflarski W, Takeuchi N, Stellberger T, Diefenbacher ME, Nierhaus KH, Uetz P (2012). Хьюз Д. (ред.). «Белки RsfA (YbeB) представляют собой консервативные рибосомные факторы сайленсинга» . PLOS Genetics . 8 (7): e1002815. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1002815 . PMC 3400551 . PMID 22829778 .
