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IQ 蛋白结构域

其他:IQ 结构域

Myo2p - Mlc1p 氨基端小叶(红色)和羧基端小叶(黄色)的 IQ 基序。

结构域结合和功能

IQ 结构域长约 25 个氨基酸,在本质上广泛分布。该基序符合共有序列 [I,L,V]QxxxRGxxx[R,K],后者会形成能够以一种不依赖于 Ca2+ 的方式结合钙调素的两亲七转角 α-螺旋。IQ 基序会导致紧凑或延伸的轻链构象。钙调素会介导主要细胞第二信号 Ca2+ 的作用,并刺激受肌球蛋白等蛋白介导的肌动蛋白细胞骨架发生变化。几乎所有的肌球蛋白都有 1-7 个 IQ 结构域,结构域多见于被 9-16 个氨基酸残基分开的多种串联重复序列。多种蛋白中的 IQ 基序结合钙调素会使 Ca2+ 信号转导影响各种各样的细胞活动。含有至少一个 IQ 结构域的蛋白包括肌球蛋白、电压调控性通道、神经元生长蛋白、磷酸酶、精子表面蛋白、Ras 交换蛋白、纺锤体相关蛋白、至少一种类 RasGAP 的蛋白以及多种植物特异性蛋白。

结构

IQ 结构域会形成一种连续的、明显两亲的七转角 α-螺旋。螺旋的非极性面会在第五个转角之后切换侧面,从而为配体结合提供额外表面。对与钙调素相互作用非常重要的残基包括在位点 1 的疏水氨基酸、在位点 2 的高度保守谷氨酰胺、在位点 6 和 11 的基本电荷、以及在位点 7 的可变甘氨酸。在大约 50% 的 IQ 结构域中,含有大侧链的残基替换在位点 7 的这种甘氨酸,可为钙调素相互作用提供某些特异性。在 IQ 共有序列中,六个介入氨基酸的同源性可能与钙调素特异性有关。

结构参考

  1. Terrak, M., (2003) EMBO J. 22(3): 362–371.

结构域蛋白示例

其他:IQ 结构域

结合示例

IQ 结构域蛋白 结合伴侣
Myo2p(V 类肌球蛋白) 不依赖于 Ca2+Mlc1p(类钙调素肌球蛋白轻链)
神经粒蛋白 不依赖于 Ca2+ 且受 PKC 对 IQ 基序的磷酸化调控的 CaM(钙调素)
Ras-GRF(交换因子) Ca2+ 诱导与 IQ 结构域结合的 CaM(钙调素)
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