Domínio SH2: características, estrutura e funções

O domínio SH2 (Src Homology 2) é uma estrutura proteica presente em diversas proteínas associadas a vias de sinalização celular. Este domínio é responsável por reconhecer e ligar-se a sequências específicas de aminoácidos, como a fosfotirosina, desempenhando um papel crucial na transdução de sinais intracelulares. A estrutura do domínio SH2 é composta por aproximadamente 100 aminoácidos, divididos em duas folhas beta e uma alça que forma um bolsa de ligação para a fosfotirosina. Suas funções incluem a regulação de processos celulares como proliferação, diferenciação e sobrevivência celular. Este domínio desempenha um papel fundamental na comunicação entre as proteínas envolvidas na transdução de sinais, sendo essencial para a regulação adequada das respostas celulares a estímulos externos.

Função da quinase e sua importância na regulação celular.

A função da quinase é crucial para a regulação celular, pois as quinases são enzimas que desempenham um papel fundamental na transdução de sinais intracelulares. As quinases são responsáveis pela fosforilação de proteínas-alvo, o que pode ativar ou inibir sua atividade biológica. Isso significa que as quinases desempenham um papel essencial na regulação de vias de sinalização celular, crescimento celular, divisão celular e resposta a estímulos externos.

Uma das características mais importantes das quinases é a presença do domínio SH2, que é responsável por reconhecer e ligar-se a resíduos de tirosina fosforilada em proteínas-alvo. O domínio SH2 é composto por aproximadamente 100 aminoácidos e possui uma estrutura altamente conservada em diferentes proteínas quinases. A interação entre o domínio SH2 e a tirosina fosforilada é crucial para a ativação da quinase e a transmissão de sinais intracelulares.

Além de sua função na regulação celular, o domínio SH2 também desempenha um papel importante em processos fisiológicos como o desenvolvimento, diferenciação celular e resposta imune. A capacidade do domínio SH2 de reconhecer e ligar-se a resíduos de tirosina fosforilada em proteínas-alvo é essencial para a transdução de sinais intracelulares e a regulação de vias de sinalização específicas.

Papel da tirosina quinase na regulação de processos celulares e sinalização intracelular.

A tirosina quinase desempenha um papel fundamental na regulação de processos celulares e na sinalização intracelular. Essa enzima é responsável por fosforilar resíduos de tirosina em proteínas-alvo, desencadeando uma série de eventos que controlam o crescimento, diferenciação e sobrevivência celular.

Um dos principais mecanismos pelos quais a tirosina quinase atua é através da interação com proteínas que possuem o domínio SH2. Esse domínio é caracterizado por sua capacidade de reconhecer e se ligar a resíduos fosforilados de tirosina em outras proteínas, desencadeando uma cascata de sinalização intracelular.

As proteínas que possuem o domínio SH2 desempenham um papel crucial na transmissão de sinais de crescimento e diferenciação celular. Ao se ligarem a proteínas fosforiladas pela tirosina quinase, essas proteínas podem ativar ou inibir vias de sinalização que regulam a expressão gênica e o metabolismo celular.

Em resumo, a tirosina quinase e o domínio SH2 desempenham papéis essenciais na regulação de processos celulares e na sinalização intracelular, garantindo a homeostase e a funcionalidade adequada das células em um organismo vivo.

Exemplos de quinases: Descubra as principais enzimas reguladoras de processos celulares.

As quinases são enzimas essenciais para a regulação de processos celulares, atuando na fosforilação de proteínas e na transdução de sinais intracelulares. Alguns exemplos de quinases incluem a proteína quinase A (PKA), a proteína quinase C (PKC) e a proteína quinase G (PKG).

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Domínio SH2: características, estrutura e funções.

O domínio SH2 é um importante componente encontrado em diversas proteínas envolvidas na transdução de sinais. Possui cerca de 100 aminoácidos e é responsável por reconhecer e se ligar a sequências específicas de aminoácidos contendo fosfotirosina, desempenhando um papel fundamental na regulação de vias de sinalização celular.

As proteínas contendo o domínio SH2 estão envolvidas em processos como a proliferação celular, diferenciação e sobrevivência. Além disso, este domínio pode interagir com outras proteínas, modulando sua atividade e promovendo respostas celulares específicas.

Em resumo, o domínio SH2 é crucial para a regulação da sinalização celular, atuando na interação entre proteínas e na transmissão de sinais intracelulares. Sua estrutura altamente conservada e suas funções específicas o tornam um elemento-chave na regulação de processos celulares fundamentais.

O que é quinase e qual sua função no organismo humano.

As quinases são enzimas responsáveis por adicionar grupos fosfato em proteínas, um processo conhecido como fosforilação. Essa modificação química é essencial para a regulação de diversas vias de sinalização celular e para o controle de várias funções celulares. As quinases desempenham um papel fundamental na transmissão de sinais dentro das células e são essenciais para processos como crescimento celular, diferenciação e sobrevivência.

No organismo humano, as quinases são responsáveis por controlar a atividade de proteínas que regulam a divisão celular, a morte celular programada e outras funções vitais. Quando as quinases estão desreguladas, podem levar a doenças como o câncer, diabetes e doenças neurodegenerativas.

Um exemplo de quinase importante é a proteína tirosina quinase, que desempenha um papel crucial na transdução de sinais em células. Essa proteína contém um domínio conhecido como SH2, que é responsável por reconhecer e ligar-se a proteínas fosforiladas em resíduos de tirosina.

O domínio SH2 possui uma estrutura característica, composta por cerca de 100 aminoácidos e uma conformação tridimensional específica que permite a interação com proteínas fosforiladas. Além disso, o domínio SH2 é capaz de reconhecer padrões específicos de aminoácidos nas proteínas alvo, o que confere uma alta especificidade à interação.

Em resumo, as quinases são enzimas essenciais para a regulação de processos celulares fundamentais, e o domínio SH2 desempenha um papel crucial na interação entre essas enzimas e suas proteínas alvo. O estudo desses domínios é fundamental para compreendermos melhor os mecanismos de regulação celular e para o desenvolvimento de novas terapias para doenças relacionadas à desregulação das quinases.

Domínio SH2: características, estrutura e funções

O domínio SH2 ( Src Homologia 2) é um domínio proteico altamente conservado em evolução e presente em mais de 100 proteínas diferentes, sendo a mais proeminente a oncoproteína src, envolvida no processo de transdução de sinal dentro da célula.

A função do domínio é a ligação a sequências de tirosina fosforiladas em proteínas brancas; Essa união desencadeia uma série de sinais que regulam a expressão de genes. Este domínio também foi encontrado na enzima tirosina fosfatase.

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Domínio SH2: características, estrutura e funções 1

Geralmente os domínios SH2 são encontrados juntamente com outros domínios que foram associados às vias de transdução de sinal. Uma das interações mais comuns é a conexão com o domínio SH2 e SH3, que parece estar envolvido na regulação da interação com sequências ricas em prolina.

As proteínas podem conter um único domínio SH2 ou mais de um, como é o caso da proteína GAP e da subunidade p85 das fosfoinositol 3-cinases.

O domínio SH2 tem sido amplamente estudado pela indústria farmacêutica, a fim de gerar medicamentos para combater doenças como câncer, alergias, doenças auto-imunes, asma, AIDS, osteoporose, entre outros.

Caracteristicas

O domínio SH2 consiste em cerca de 100 aminoácidos conectados a domínios catalíticos. O exemplo mais óbvio são as enzimas tirosina quinase, responsáveis ​​por catalisar a transferência de um grupo fosfato do ATP para os resíduos de aminoácidos tirosina.

Além disso, os domínios SH2 foram relatados em domínios não catalíticos, como crk, grb2 / sem5 e nck.

Os domínios SH2 estão presentes nos eucariotos superiores e foi sugerido que eles também apareçam em leveduras. No que diz respeito às bactérias, foi relatado um módulo remanescente dos domínios SH2 em Escherichia coli .

A proteína src é a primeira tirosina quinase descoberta, que quando o muta provavelmente está envolvida na regulação da atividade da quinase e também na promoção das interações dessas proteínas com outros componentes da célula.

Após a descoberta dos domínios na proteína scr, o domínio SH2 foi identificado em um número significativo de proteínas muito variadas, incluindo proteínas da tirosina quinase e fatores de transcrição.

Estrutura

A estrutura do domínio SH2 foi revelada pelo uso de técnicas como difração de raios X, cristalografia e RMN (ressonância magnética nuclear), encontrando padrões comuns na estrutura secundária dos domínios SH2 estudados.

O domínio SH2 possui cinco motivos altamente conservados. Um domínio genérico consiste em um centro de folhas β com pequenas porções adjacentes de folhas β antiparalelas, flanqueadas por duas hélices a.

Os resíduos de aminoácidos de um lado da folha e na região N-terminal αA estão envolvidos na coordenação da ligação do peptídeo. No entanto, o restante das características das proteínas é bastante variável entre os domínios estudados.

Na porção de carbono terminal, um resíduo de isoleucina é encontrado na terceira posição e forma uma bolsa hidrofóbica na superfície do domínio SH2.

Uma característica importante é a existência de duas regiões, cada uma com uma função específica. A área entre a primeira hélice α e a folha β é o local de reconhecimento da fosfotirosina.

Da mesma forma, a região entre a folha β e a hélice α do carbono terminal forma uma região responsável pela interação com os resíduos do carbono terminal da fosfotirosina.

Funções

A função do domínio SH2 é o reconhecimento do status de fosforilação nos resíduos de aminoácidos tirosina. Esse fenômeno é crucial na transdução de sinal, quando uma molécula localizada fora da célula é reconhecida por um receptor de membrana e processada dentro da célula.

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A transdução de sinal é um evento muito importante na regulação, no qual a célula responde a mudanças em seu ambiente extracelular. Este processo ocorre graças à transdução de sinais externos contidos em certos mensageiros moleculares através de sua membrana.

A fosforilação da tirosina leva à ativação seqüencial das interações proteína-proteína, o que resulta em alteração na expressão gênica ou alteração da resposta celular.

Proteínas que contêm domínios SH2 estão envolvidas em vias regulatórias relacionadas a processos celulares indispensáveis, como rearranjo do citoesqueleto, homeostase, respostas imunes e desenvolvimento.

Evolução

A presença do domínio SH2 foi relatada no organismo unicelular primitivo Monosiga brevicollis . Pensa-se que este domínio tenha evoluído como uma unidade de sinalização invariável com o aparecimento de fosforilação da tirosina.

Especula-se que o arranjo ancestral do domínio tenha servido para direcionar as cinases para seus substratos. Assim, com o aumento da complexidade dos organismos, os domínios SH2 adquiriram novas funções no curso da evolução, como a regulação alostérica do domínio catalítico da quinase.

Implicações clínicas

Linfoproliferativo ligado ao X

Alguns domínios SH2 mutados foram identificados como causadores de doenças. Mutações no domínio SH2 no SAP causam doença linfoproliferativa ligada ao X, que causa um alto aumento na sensibilidade a certos vírus e, assim, uma proliferação descontrolada de células B.

A proliferação é gerada porque a mutação dos domínios SH2 causa falhas nas vias de sinal entre as células B e T, o que leva a infecções virais e crescimento descontrolado das células B. Esta doença tem uma alta taxa de mortalidade.

Agammaglobulinemia ligada ao X

Da mesma forma, mutações no suporte SH2 da proteína Bruton quinase são a causa de uma condição chamada agammaglobulinemia.

Esta condição está ligada ao cromossomo X, é caracterizada pela falta de células B e uma forte diminuição nas concentrações de imunoglobulina.

Síndrome de Noonan

Finalmente, mutações na região N-terminal do domínio SH2 na proteína tirosina fosfatase 2 são a causa da síndrome de Noonan.

Esta patologia é caracterizada principalmente por doenças cardíacas, baixa estatura devido à diminuição da velocidade de crescimento e anormalidades faciais e esqueléticas. Além disso, a condição pode apresentar retardo mental e psicomotor em um quarto dos casos estudados.

Referências

  1. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Bioquímica . Eu inverti
  2. Filippakopoulos, P., Müller, S., & Knapp, S. (2009). Domínios SH2: moduladores da atividade tirosina-quinase não receptora. Opinião Atual em Biologia Estrutural , 19 (6), 643-649.
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