Короткий линейный мотив
В молекулярной биологии короткие линейные мотивы ( SLiMs ), линейные мотивы или минимотивы представляют собой короткие участки белковой последовательности , которые опосредуют белок-белковое взаимодействие . [1] [2]
«Последовательности многих белков содержат короткие консервативные мотивы, которые участвуют в распознавании и нацеливании, часто отделенные от других функциональных свойств молекулы, в которой они встречаются. Эти мотивы линейны в том смысле, что трехмерная организация не требуется. чтобы объединить удаленные сегменты молекулы, чтобы создать узнаваемую единицу. Консервация этих мотивов различается: некоторые очень консервативны, в то время как другие, например, допускают замены, которые сохраняют только определенный образец заряда в мотиве».
СЛиМ обычно располагаются в внутренне неупорядоченных областях [4] (более 80% известных СЛиМ), однако при взаимодействии со структурированным партнером часто индуцируется вторичная структура . Большинство аннотированных SLiM состоят из 3–11 последовательных аминокислот , в среднем чуть более 6 остатков. Однако лишь несколько остатков горячих точек (в среднем 1 горячая точка на каждые 3 остатка в мотиве) вносят большую часть свободной энергии связывания и определяют большую часть аффинности и специфичности взаимодействия. Хотя большинство мотивов не имеют позиционного предпочтения, некоторые из них должны быть локализованы на концах белка, чтобы быть функциональными. [5] [6]Ключевой определяющий атрибут SLiMs, имеющий ограниченное количество остатков, которые непосредственно контактируют с партнером по связыванию, имеет два основных следствия. Во-первых, лишь немногие или даже одна мутация может привести к образованию функционального мотива, а дальнейшие мутации фланкирующих остатков позволяют настроить аффинность и специфичность. [7] Это приводит к тому, что SLiM имеют повышенную склонность к конвергентной эволюции , что способствует их пролиферации, о чем свидетельствует их сохранение и увеличение распространенности у высших эукариот . [8] Было высказано предположение, что это может увеличить и реструктурировать связность интерактома .. Во-вторых, SLiM имеют относительно низкое сродство к своим партнерам по взаимодействию (обычно от 1 до 150 мкМ), что делает эти взаимодействия преходящими и обратимыми и, таким образом, идеальными для опосредования динамических процессов, таких как клеточная передача сигналов . Кроме того, это означает, что эти взаимодействия могут быть легко модулированы посттрансляционными модификациями , изменяющими структурные и физико-химические свойства мотива. Кроме того, области с высокой функциональной плотностью могут обеспечивать молекулярное переключение с помощью перекрывающихся мотивов (например, С-концевые хвосты бета-субъединиц интегрина ) или они могут обеспечивать высокоавидные взаимодействия с помощью множества низкоаффинных мотивов (например, множественные мотивы связывания АР2 вЭпизод 15 ). [6] [9] [10]
SLiM функционирует почти во всех путях из-за их критической роли в регуляторной функции, межбелковом взаимодействии и передаче сигнала. SLiM действуют как модули взаимодействия, которые распознаются дополнительными биомолекулами. Большинство известных партнеров по взаимодействию SLiM представляют собой домены глобулярных белков, хотя также были охарактеризованы SLiM, которые распознают другие внутренне неупорядоченные области, РНК и липиды. SLiM можно разделить на два класса высокого уровня: сайты модификации и сайты связывания лиганда.
Сайты
модификации Сайты модификации SLiM охватывают сайты с внутренней детерминантой специфичности, которые распознаются и модифицируются активным сайтом каталитического домена фермента. Эти SLiM включают многие классические сайты посттрансляционной модификации (PTM), сайты протеолитического расщепления, распознаваемые протеазами, и связи, распознаваемые изомеразами.
