異なるタンパク質にわたるタンパク質ドメインの保存

タンパク質ドメインは、タンパク質の自己完結型セクションであり、独立してその三次元構造に折り畳みることができます。

アルファヘリックス、ベータシート、およびループの特定の三次元配列は、他のタンパク質よりもエネルギー的に有利であるため、タンパク質ドメインが折り畳まれる方法は限られています。何万もの異なるタンパク質がありますが、多くのタンパク質に類似のドメインが現れるため、既知のドメインは1500未満です。

アミノ酸配列が短いタンパク質は、ドメインが1つしかない可能性が高いですが、大部分のタンパク質には、異なる機能を持つ複数のドメインが含まれています。

タンパク質の複数のドメインは、その役割を果たすために連携して機能し、多くの場合、1つのドメインが別のドメインの機能を調節するように作用します。例えば、リガンドが受容体のリガンド結合ドメインに結合すると、触媒ドメインの酵素機能が増強されるのを誘発することができます。

タンパク質ドメインは、ドメインシャッフルと呼ばれるプロセスで、独自の機能を持つ新しいタンパク質を作成するために再配置できるモジュールとして進化してきました。これらのユニットは、アミノ酸鎖のN末端テールとC末端テールの位置に応じて、異なる配向で結合します。

ドメインのN末端とC末端が近接している場合、タンパク質はコンパクトな球状構造になりますが、N末端とC末端がドメインの両端にある場合、全体の構造は細長い線形になります。

Srcは、3つの異なるタンパク質ドメインを含むタンパク質です。これらのドメインのうちの2つは、SrcホモロジードメインSH2およびSH3と呼ばれ、このドメインを含むタンパク質がアミノ酸鎖の特定の配列に結合することを可能にします。

これらの各ドメインは、異なるタンパク質間で保存されています。SH2ドメインはリン酸化チロシンに結合し、115種類以上のタンパク質に存在します。SH3ドメインはプロリンリッチ配列に結合し、ヒトゲノムに300回も存在します。

これらのタンパク質ドメインなどは、複数の機能を独自の方法で組み合わせたタンパク質を作成するための遺伝的構成要素です。