زیرواحد پروتئین

در زیست‌شناسی ساختاری، یک زیرواحد پروتئین یک زنجیره پلی‌پپتیدی یا مولکول تک پروتئینی است که با دیگر مولکول‌ها مونتاژ می‌شود (یا اصلاحا «coassembles» می‌شوند) تا یک کمپلکس پروتئینی را تشکیل دهد.[۱][۲][۳] مجموعه‌های بزرگ پروتئینی مانند ویروس‌ها اغلب از تعداد کمی از انواع زیر واحدهای پروتئینی به عنوان بلوک‌های سازنده استفاده می‌کنند.[۴]

رندرینگ HLA-A11 که زیر واحدهای α (محصول ژن A*1101) و β (بتا-2 میکروگلوبولین) را نشان می‌دهد. این گیرنده دارای یک پپتید محدودکننده (در جایگاه اتصال) با منشأ هترولوگ است که به عملکرد نیز کمک می‌کند.

یک زیرواحد اغلب با یک حرف یونانی یا رومی نامگذاری می‌شود و تعداد این نوع زیرواحد در یک پروتئین با یک زیرنویس نشان داده می‌شود.[۵] به عنوان مثال، ATP سنتاز نوعی زیرواحد به نام α دارد. سه مورد از این نوع در مولکول ATP سنتاز وجود دارد که منجر به نامگذاری α3 می‌شود. گروه‌های بزرگتری از زیرواحدها نیز می‌توانند مشخص شوند، مانند α3β3-هگزامر و حلقه c.[۶]

پروتئین‌های طبیعی که تعداد نسبتاً کمی زیرواحد دارند به عنوان الیگومریک نامیده می‌شوند.[۷] به عنوان مثال، هموگلوبین آرایش متقارن دو زیرواحد α-گلوبین یکسان و دو زیر واحد β-گلوبین یکسان است.[۸][۹] پروتئین‌های مولتیمری طولانی‌تر مانند ریزلولهها و سایر پروتئین‌های اسکلت سلولی ممکن است از تعداد بسیار زیادی زیر واحد تشکیل شده باشند. به عنوان مثال، داینئین یک کمپلکسِ پروتئینیِ چندمونومری است که شامل دو زنجیره سنگین (DHCs)، دو زنجیره متوسط (ICs)، دو زنجیره سبک-متوسط (LICs) و چندین زنجیره سبک (LCs) است.[۱۰]

زیرواحدهای یک کمپلکس پروتئینی ممکن است یکسان، همولوگ یا کاملاً متفاوت باشند و به وظایف متفاوت اختصاص داده شوند.[۱۱] در برخی از مجموعه‌های پروتئینی، یک زیر واحد ممکن است یک «زیرواحد کاتالیزوری» باشد که به‌طور آنزیمی یک واکنش را کاتالیز می‌کند، در حالی که یک «زیرواحد تنظیمی» فعالیت را تسهیل یا مهار می‌کند.[۱۲] اگرچه تلومراز دارای رونوشت معکوس تلومراز به عنوان یک زیر واحد کاتالیزوری است، تنظیم توسط عوامل خارج از پروتئین انجام می‌شود.[۱۳]

آنزیمی که از هر دو زیرواحد تنظیمی و کاتالیزوری تشکیل شده‌است در هنگام مونتاژ اغلب به عنوان هولوآنزیم نامیده می‌شود. به عنوان مثال، کلاس I فسفواینوزیتید ۳-کیناز از یک زیرواحد کاتالیزوری p110 و یک زیرواحد تنظیمی p85 تشکیل شده‌است.[۱۴] یک زیر واحد از یک زنجیره پلی‌پپتیدی ساخته شده‌است. یک زنجیره پلی‌پپتیدی دارای یک ژن کدکننده برای آن است، به این معنی که یک پروتئین باید یک ژن برای هر زیرواحد منحصر به فرد داشته باشد.

همچنین ببینیدویرایش

منابعویرایش

  1. Stoker, H. Stephen (1 January 2015). General, Organic, and Biological Chemistry (به انگلیسی) (7th ed.). Boston, MA: Cengage Learning. pp. 709–710. ISBN 978-1-305-68618-2. Retrieved 15 April 2022.
  2. Smith, Michael B. (27 April 2020). Biochemistry: An Organic Chemistry Approach (به انگلیسی). Boca Raton: CRC Press. p. 269-270. ISBN 978-1-351-25807-4. Retrieved 15 April 2022.
  3. Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). The Shape and Structure of Proteins (به انگلیسی). New York: Garland Science. Retrieved 15 April 2022.
  4. Kumar, A.; Evarsson, A.; Hol, W. G. J. (1999). "Multi-protein assemblies with point group symmetry". In Vijayan, M.; Yathindra, N.; Kolaskar, A. S. (eds.). Perspectives in Structural Biology: A Volume in Honour of G.N. Ramachandran (به انگلیسی). Hyderabad, India: Universities Press. pp. 449–466. ISBN 978-81-7371-254-8. Retrieved 15 April 2022.
  5. Lesieur, Claire (18 June 2014). Oligomerization of Chemical and Biological Compounds (به انگلیسی). Croatia: Intech. pp. 240–241. ISBN 978-953-51-1617-2. Retrieved 15 April 2022.
  6. Ahmad, Zulfiqar; Okafor, Florence; Azim, Sofiya; Laughlin, Thomas F. (2013). "ATP Synthase: A Molecular Therapeutic Drug Target for Antimicrobial and Antitumor Peptides". Current Medicinal Chemistry. 20 (15): 1956–1973. doi:10.2174/0929867311320150003. ISSN 0929-8673. PMC 4734648. PMID 23432591.
  7. Jenkins, A. D.; Kratochvíl, P.; Stepto, R. F. T.; Suter, U. W. (1996). "Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)". Pure and Applied Chemistry. 68 (12): 2287–2311. doi:10.1351/pac199668122287.Quote: Oligomer molecule: A molecule of intermediate relative molecular mass, the structure of which essentially comprises a small plurality of units derived, actually or conceptually, from molecules of lower relative molecular mass.
  8. Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). The Shape and Structure of Proteins (به انگلیسی). New York: Garland Science. Retrieved 15 April 2022.
  9. Liu, Shijie (7 April 2020). Bioprocess Engineering: Kinetics, Sustainability, and Reactor Design (به انگلیسی). Elsevier. p. 358. ISBN 978-0-12-822383-3. Retrieved 15 April 2022.
  10. Dharan, Adarsh; Campbell, Edward M. (31 July 2018). "Role of Microtubules and Microtubule-Associated Proteins in HIV-1 Infection". Journal of Virology. 92 (16): e00085–18. doi:10.1128/JVI.00085-18. ISSN 0022-538X. PMC 6069196. PMID 29899089.
  11. Stoker, H. Stephen (1 January 2015). General, Organic, and Biological Chemistry (به انگلیسی) (7th ed.). Boston, MA: Cengage Learning. pp. 709–710. ISBN 978-1-305-68618-2. Retrieved 15 April 2022.
  12. Søberg, Kristoffer; Skålhegg, Bjørn Steen (12 September 2018). "The Molecular Basis for Specificity at the Level of the Protein Kinase a Catalytic Subunit". Frontiers in Endocrinology. 9: 538. doi:10.3389/fendo.2018.00538. ISSN 1664-2392. PMC 6143667. PMID 30258407.
  13. Daniel M, Peek GW, Tollefsbol TO (2012). "Regulation of the human catalytic subunit of telomerase (hTERT)". Gene. 498 (2): 135–46. doi:10.1016/j.gene.2012.01.095. PMC 3312932. PMID 22381618.
  14. Carpenter CL, Duckworth BC, Auger KR, Cohen B, Schaffhausen BS, Cantley LC (November 1990). "Purification and characterization of phosphoinositide 3-kinase from rat liver". J. Biol. Chem. 265 (32): 19704–11. doi:10.1016/S0021-9258(17)45429-9. PMID 2174051.