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¿Cuál es el significado de la cisteína en una secuencia de proteínas?

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¿Cuál es la importancia de la cisteína-cisteína en la secuencia de aminoácidos? ¿Qué puedo inferir si obtengo un alto porcentaje de C de una secuencia de proteínas?


¿Qué puedo inferir si obtengo un alto porcentaje de C de una secuencia de proteínas?

Una estructura muy estable que probablemente se encuentra en el espacio extracelular.


La cisteína puede formar un enlace disulfuro con otra cisteína. La cisteína se puede encontrar como una sola cisteína, pero a menudo se combina con otra cisteína en la estructura terciaria para formar estos enlaces.

Los enlaces disulfuro juegan un papel importante en el plegamiento y la estabilidad de las proteínas (60 kcal / mol en comparación con alrededor de 1 y 5 kcal / mol para un enlace de hidrógeno que depende del medio ambiente). Sin embargo, en particular, los enlaces disulfuro de cisteína generalmente solo se usan en proteínas secretadas extracelulares, ya que son inestables en el citoplasma.

Como ejemplo, tome la estructura2ksk. Observe cómo la estructura se mantiene unida por cisteínas que están distantes en la secuencia. Si ve cisteínas en una secuencia, ¡espere un plegado interesante!

La caricatura va de azul a rojo, mientras que las cisteínas se muestran con palos y los enlaces S-S están en amarillo.

Nota al margen, están anotados comoSSBONDen el PDB.


La cisteína es uno de los dos aminoácidos que contienen azufre, pero mucho más importante que el otro (metionina) debido a su grupo reactivo sulfidrilo o tiol (-S-H). Dicho grupo sulfidrilo no puede ser sustituido ni reemplazado por ningún otro aminoácido. La importancia de estos grupos radica en el hecho de que participan en la formación de enlaces disulfuro, el entrecruzamiento más significativo en la estructura terciaria y cuatenaria de las proteínas. la metionina, que es más hidrófoba que la cisteína y estéricamente grande, actúa de forma menos reactiva y no participa en la formación de disulfuro. La cisteína se puede oxidar fácilmente (plegamiento oxidativo) para formar cistina (dos cisteínas unidas por enlace disulfuro) mediante enlaces intercadena e intracadena. El enlace es covalente y agrega estabilidad a la estructura general de la proteína en comparación con el enlace H (enlace disulfuro de energía - 60 kcal / mol, enlace H - 1-5 kcal / mol dependiendo del entorno). Por lo tanto, la energía requerida para romper los enlaces disulfuro es demasiado alta que la de otros enlaces covalentes. Por lo tanto, cuanto mayor es el número de enlaces disulfuro que tiene una proteína, mayor es la estabilidad de la misma.


Proteína rica en cisteína y glicina 3

& ltp> La puntuación de la anotación proporciona una medida heurística del contenido de la anotación de una entrada o proteoma de UniProtKB. Esta puntuación & ltstrong> no puede & lt / strong> utilizarse como una medida de la precisión de la anotación, ya que no podemos definir la 'anotación correcta' para una proteína determinada. & Ltp> & lta href = '/ help / annotation_score' target = '_ top'> Más. & lt / a> & lt / p> - Evidencia experimental a nivel de proteína i & ltp> Esto indica el tipo de evidencia que respalda la existencia de la proteína. Tenga en cuenta que la evidencia de 'existencia de proteínas' no proporciona información sobre la precisión o corrección de las secuencias mostradas. & Ltp> & lta href = '/ help / protein_existence' target = '_ top'> Más. & lt / a> & lt / p>

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¿Cuál es el significado de la cisteína en una secuencia de proteínas? - biología

Resumen del artículo:

SÍNTESIS Y SIGNIFICADO DE AMINOÁCIDOS NO PROTEÍNICOS

¿Qué son los aminoácidos no proteicos?

Los aminoácidos son los componentes básicos de proteínas o péptidos que comprenden carbono, hidrógeno, oxígeno, azufre, nitrógeno, ácido carboxílico y grupos amino.

Sin embargo, hay ciertos aminoácidos que no participan en el metabolismo primario y no forman parte de ninguna molécula proteica. Se conocen como aminoácidos no proteicos (NPAA).

Estos aminoácidos no están codificados por el código genético del ADN. 1

Los NPAA pueden ocurrir en la naturaleza debido a las siguientes condiciones & # 8211 2

1. Intermedios metabólicos

2. Modificaciones postraduccionales

3. Componentes de biomoléculas

Los aminoácidos no proteicos se pueden clasificar sobre la base de & # 8211 3

La síntesis de algunos NPAA importantes se dan a continuación & # 8211

1. Citrulina & # 8211 La citrulina es uno de los aminoácidos no proteicos más importantes. Se aisló por primera vez de la sandía (& # 8220Citrullus & # 8221 en latín), por lo que recibe su nombre. Está presente de forma natural en la forma L-alfa. La principal fuente de citrulina es la sandía. 4

En el cuerpo, la citrulina es uno de los intermediarios metabólicos del ciclo de la urea. La arginina se convierte en óxido nítrico con la ayuda de la enzima óxido nítrico sintetasa, liberando citrulina como subproducto. 5

Además, los aminoácidos como el glutamato, la prolina, etc., actúan como precursores de la citrulina. El epitelio intestinal convierte el glutamato en citrulina a través de la enzima glutamato-5-semialdehído, liberando carbamoil fosfato como intermedio. 6

En las plantas, la citrulina es un subproducto de la vía biosintética de la arginina. Se sintetiza en el cloroplasto utilizando ornitina como precursor, y la reacción es catalizada por la enzima Ornitina transcarbamilasa (OTC). 7

2. Ornitina - La ornitina es otro NPAA producido como subproducto metabólico del ciclo de la urea. El cuerpo puede producir ornitina por sí solo. Por lo tanto, una deficiencia de este aminoácido es rara. Las principales fuentes de L-ornitina son el chocolate, el coco, la gelatina, las carnes, la avena, la soja, el germen de trigo, etc. 8

En el ciclo de la urea, la ornitina se sintetiza a partir de la arginina con la ayuda de la enzima Arginasa 1. La urea se libera como un subproducto que continúa el ciclo. Por tanto, la ornitina puede considerarse la molécula central del ciclo de la urea. 9

En las plantas, la ornitina se sintetiza en la mitocondria después de que la arginina se transporta desde el citosol a la mitocondria. Esta reacción es catalizada por la enzima Arginasa. 10

3. Teanina - Este aminoácido también se conoce como N5-etil-L-glutamina. Se encuentra en plantas y hongos. Este aminoácido se conoce como "teanina", ya que se descubrió por primera vez en el té verde. Las principales fuentes de teanina son el té verde, té negro, japónica, etc. 11

En las plantas, la biosíntesis de teanina tiene lugar utilizando ácido L-glutámico como precursor con glutaminasa como enzima que cataliza la reacción. La etilamina libera amoníaco como resultado de la reacción. 12

4. Trimetiglicina - Derivado de aminoácido aislado por primera vez de la remolacha azucarera. Es un aminoácido trimetilado (glicina) que existe en forma zwiteriónica a pH neutro. Las principales fuentes de trimetiglicina son la remolacha, la espinaca, el brócoli, los mariscos y los cereales integrales. 13

En el cuerpo, la síntesis de trimetilglicina tiene lugar por reacción de oxidación de colina y compuestos asociados. La colina tras la oxidación produce aldehído de betaína con la ayuda de la enzima colina oxidasa mitocondrial (colina deshidrogenasa) en animales, colina monooxigenasa en plantas y colina oxidasa en bacterias. Una mayor oxidación en las mitocondrias da como resultado la formación de trimetilglicina. Esta reacción es catalizada por una enzima betaína aldehído deshidrogenasa dependiente de NAD +. 14

5. Taurina - La taurina es un subproducto de la metionina y la cisteína. Pero la taurina no contiene un grupo de ácido carboxílico. Por tanto, es un ácido amino sulfónico. La taurina se aisló por primera vez de la bilis de buey ("tauro") de ahí el nombre. Las principales fuentes de taurina son las proteínas animales y de pescado, la carne animal, los huevos, la levadura de cerveza, etc. 16

En los mamíferos, la biosíntesis de taurina tiene lugar a través de la vía del ácido cisteína sulfínico. La enzima cisteína dioxigenasa oxida el grupo tiol de la cisteína para formar ácido sulfínico. El ácido sulfínico se descarboxila con la ayuda de sulfoalanina descarboxilasa para formar hipotaurina. La hipotaurina se somete además a una deshidrogenación enzimática (hipotaurina deshidrogenasa) para formar taurina. 17

El significado de los NPAA antes mencionados es el siguiente:

1. Citrulina - La citrulina es uno de los aminoácidos recomendados para la terapéutica contra la disfunción eréctil. 19

Las enzimas como las peptidilarginina deiminasas convierten la arginina en citrulina. Esta citrulina se agrega a algunas proteínas durante la modificación postraduccional. Algunas de las proteínas incluyen proteína básica de mielina, filagrina, proteínas histonas, etc. 20

La detección de anticuerpos unidos a citrulina puede considerarse un biomarcador para la detección de artritis reumatoide. 20

Se ha descubierto que la citrulina protege la función muscular durante condiciones de restricción dietética. 20

2. Ornitina - La ornitina es la molécula precursora de los aminoácidos citrulina, ácido glutámico y prolina. 21

La ornitina también actúa como un agente desintoxicante en el hígado, reduciendo la cirrosis hepática y otros trastornos hepáticos. 21

También se ha observado que la ornitina reduce las concentraciones de amoníaco en el torrente sanguíneo. 21

3. Teanina - Se ha descubierto que los suplementos dietéticos que contienen teanina actúan como relajantes y ayudan a reducir el estrés al alterar los niveles de varios neurotransmisores en el cerebro. La teanina posee la capacidad de cruzar la barrera hematoencefálica. 22

También se ha descubierto que la teanina apoya el sistema inmunológico al aumentar la producción de linfocitos T. 23

4. Trimetiglicina - Puede donar tres grupos metilo, que pueden ser de gran utilidad en reacciones bioquímicas. 24

La trimetilglicina actúa junto con las vitaminas del complejo B (vitamina B6, ácido fólico, vitamina B12) para ayudar en la formación de SAM (s-adenosil metionina), un aminoácido necesario para el cerebro. SAM también funciona como antidepresivo en el cerebro. 25

La trimetilglicina también juega un papel en la síntesis de carnitina que protege contra los trastornos renales. 26

La trimetilglicina se ha utilizado como terapia contra las siguientes condiciones de salud: 27

- Hepatitis y esteatohepatitis no alcohólica

5. Taurina - La taurina ayuda a reducir los niveles de cortisol ya que controla los niveles de ansiedad y estrés. Mejora el tiempo de reacción en los deportistas, mejorando así el rendimiento deportivo. 28

La taurina también previene la diabetes al controlar los niveles de insulina y también ayuda a combatir la inflamación. La taurina también posee la propiedad de reducir los niveles de lípidos del torrente sanguíneo, lo que protege contra los trastornos cardiovasculares y ayuda a reducir el colesterol. 28

La taurina también ayuda a proteger el hígado contra los radicales libres de oxígeno. 29

En los felinos, la taurina es necesaria para el correcto desarrollo de la retina. Por lo tanto, las comidas para gatos deben contener proteína de pescado (rica en taurina) o enriquecidas artificialmente con taurina (comida para gatos). La deficiencia de taurina en felinos conduce a la degeneración de la retina que resulta en ceguera, así como pérdida de pelo. 30

1. Aminoácido no proteinogénico. Disponible de http://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=CHEBI:83820 (Consultado el 27 de mayo de 2016)

2. Aminoácidos no proteinogénicos & # 8211 Wikipedia, La enciclopedia libre. Disponible de https://en.wikipedia.org/wiki/Non-proteinogenic_amino_acids (Consultado el 27 de mayo de 2016)

3. D & # 8217Mello JPF. Toxicidad de aminoácidos no proteicos de plantas. Disponible de https://www.google.co.in/search?tbm=bks&hl=en&q=Amino+Acids+and+Their+Derivatives+in+Higher+Plants (Consultado el 27 de mayo de 2016)

4. Citrulina & # 8211 Wikipedia, la enciclopedia libre. Disponible de https://en.wikipedia.org/wiki/Citrulline (Consultado el 27 de mayo de 2016)

5. Rendimiento de la carcasa: óxido nítrico. Disponible de http://www.caseperformance.com/126/nitric-oxide-supp-s-part-i-understanding-the-key-players (Consultado el 27 de mayo de 2016)

6. PathwayCommons :: Biosíntesis de citrulina. Disponible de http://www.pathwaycommons.org/pc/record2.do?id=505647 (Consultado el 27 de mayo de 2016)

7. Winter G, Todd CD, Trovato M, Forlani G y Funck D. Implicaciones fisiológicas del metabolismo de la arginina en las plantas. Parte delantera. Plant Sci. 20156: 534. doi: 10.3389 / fpls.2015.00534

8. Bliss regresó. Ornitina: el aminoácido que ayuda a estimular la liberación de la hormona del crecimiento, que promueve el metabolismo del exceso de grasa corporal. Disponible de https://blissreturned.wordpress.com/2012/03/26/ornithine-the-amino-acid-that-helps-to-prompt-the-release-of-growth-hormone-which-promotes-the-metabolism- de-exceso-de-grasa-corporal / (Consultado el 27 de mayo de 2016)

9. El ciclo de la ornitina. Disponible de http://www.nature.com/nrm/journal/v1/n3/fig_tab/nrm1200_225a_F2.html (Consultado el 27 de mayo de 2016)

10. Funck D, Stadelhofer B, Koch W. La ornitina - y # 948-aminotransferasa es esencial para el catabolismo de arginina pero no para la biosíntesis de prolina. Biología Vegetal BMC. 20088: 40. doi: 10.1186 / 1471-2229-8-40

11. Teanina. Disponible de https://examine.com/supplements/theanine/ (Consultado el 27 de mayo de 2016)

13. Trimetilglicina. Disponible de https://examine.com/supplements/trimethylglycine/ (Consultado el 27 de mayo de 2016)

15. Alpha-GPC le dio al hombre (79) una libido incontrolable. Disponible de http://www.ergo-log.com/alpha-gpc-gave-man-79-uncontrollable-libido.html (Consultado el 27 de mayo de 2016)

16. ¿De qué se deriva la taurina? Disponible de http://www.whathealth.com/taurine/overview.html (Consultado el 27 de mayo de 2016)

17. Taurina & # 8211 Wikipedia, la enciclopedia libre. Disponible de https://en.wikipedia.org/wiki/Taurine#Biosynthesis (Consultado el 27 de mayo de 2016)

18. Menzie J, Prentice H, Wu J-Y. Mecanismos neuroprotectores de la taurina frente al accidente cerebrovascular isquémico. Ciencias del cerebro. 20133 (2): 877-907. doi: 10.3390 / brainsci3020877

19. Disfunción eréctil y L-citrulina. Disponible de http://www.healthline.com/health/erectile-dysfunction/l-citrulline (Consultado el 27 de mayo de 2016)

20. Citrulina & # 8211 Wikipedia, la enciclopedia libre. Disponible de https://en.wikipedia.org/wiki/Citrulline#Function (Consultado el 28 de mayo de 2016)

21. El aminoácido ornitina. Disponible de http://www.vitaminstuff.com/amino-acid-ornithine.html (Consultado el 28 de mayo de 2016)

22. L-teanina: apoyo al deseo sexual / dopamina / glutamato. Disponible de http://www.smartbodyz.com/L-Theanine-Information.htm (Consultado el 28 de mayo de 2016)

23. Bukowski JF, Percival SS. La intervención con L-teanina mejora la función de los linfocitos T humanos. Reseñas de nutrición. 200866 (2): 96-102. doi: 10.1111 / j.1753-4887.2007.00013.x

24. Trimetilglicina o TMG. Disponible de http://drlwilson.com/Articles/TRIMTHYLGLYCINE.htm (Consultado el 28 de mayo de 2016)

25. TMG (trimetilglicina). Disponible de https://www.solal.co.za/tmg (Consultado el 28 de mayo de 2016)

26. Polvo de trimetiglicina (TMG, betaína). Disponible de http://www.nutrabio.com/Products/trimethylglycine.htm (Consultado el 28 de mayo de 2016)

27. Betaína (trimetilglicina). Disponible de http://www.mottchildren.org/health-library/hn-2807004 (Consultado el 28 de mayo de 2016)

29. ZHANG Z, LIU D, YI B y col. La suplementación con taurina reduce el estrés oxidativo y protege el hígado en un modelo murino con sobrecarga de hierro. Informes de medicina molecular. 201410 (5): 2255-2262. doi: 10.3892 / mmr.2014.2544

30. Taurina & # 8211 Wikipedia, la enciclopedia libre. Disponible de https://en.wikipedia.org/wiki/Taurine#In_animal_nutrition (Consultado el 28 de mayo de 2016)

Acerca del autor / información adicional:
Soy un posgrado en Bioquímica de la Universidad de Mumbai.

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La química de la biología de la cisteína: ¿Por qué las células prefieren la cisteína para la oxidación?

El conocimiento de la química del azufre es fundamental para comprender cómo y por qué los residuos de cisteína se oxidan preferentemente durante la regulación biológica. Hay dos residuos que contienen azufre en el proteoma de los mamíferos, cisteína y metionina, de los cuales la cisteína constituye el 1 & # x020132% (Miseta y Csutora, 2000). La química fácil de la cisteína proviene de la estructura electrónica de su grupo tiol que permite múltiples estados de oxidación (de -2 a +6) que conducen a una serie de modificaciones redox (sulfenilación, sulfinilación de SOH, SO2H sulfinilación, SO3H glutatión, nitrosilación de formación de disulfuro de proteína -SSG, etc.) con distintas propiedades químicas que contribuyen a la especificidad de la señalización (Wang et al., 2012). Por ejemplo, la oxidación del residuo de cisteína relativamente hidrófobo a una forma de oxoácido (por ejemplo, ácido sulfínico) lo cambia fundamentalmente a un residuo altamente polar. Además, muchos tipos de modificaciones oxidativas de cisteína son fácilmente reversibles, lo que las hace muy adecuadas para iniciar, amplificar y terminar la señalización redox en relación con otros residuos (Bindoli et al., 2008). Como tal, esta química maleable confiere capacidades únicas a los residuos de cisteína para detectar y transducir la señalización mediante la modificación de la estructura y función de las proteínas.

La oxidación de la metionina, el otro aminoácido que contiene azufre, también conduce a quimiotipos similares a la cisteína, sin embargo, la velocidad más lenta de oxidación de la metionina combinada con la rápida reducción por la metionina sulfóxido reductasa (MSR) minimiza su papel en la regulación de la señalización y sugiere un papel como redox. carroñeros (D & # x02019Autreaux y Toledano, 2007). Además, la expresión reducida de MSR en las células, los individuos que envejecen y los sujetos con Alzheimer se correlaciona con un aumento de la oxidación de la metionina que es consistente con una función antioxidante (Moskovitz, 2005 Schoneich, 2005 Moskovitz et al., 2011 Ringman et al., 2012). Sin embargo, un estudio reciente infiere un papel de la oxidación de la metionina en la señalización debido a su proximidad a los residuos de Ser / Thr / Tyr que podrían afectar las redes de fosforilación (Rao et al., 2013). Se necesitan más investigaciones sobre esta intrigante correlación para establecer el papel de la oxidación de la metionina como regulador de la señalización. Además de los aminoácidos que contienen azufre, puede producirse la oxidación de otros residuos de aminoácidos, pero no son fácilmente reversibles, lo que los hace inadecuados para iniciar respuestas rápidas de encendido / apagado a señales ascendentes (Dickinson y Chang, 2011 Corcoran y Cotter, 2013 ).Por lo tanto, se prefieren las modificaciones oxidativas de cisteína para modular la transducción de señales, ya que reaccionan fácilmente con la mayoría de las ROS (Schoneich, 2011) para crear una variedad de modificaciones que son en gran parte reversibles.

Con una mayor variedad de sondas selectivas que marcan diferentes quimiotipos redox, nuestro conocimiento de las proteínas modificadas por oxidación está creciendo rápidamente. Algunas de las quinasas modificadas redox conocidas incluyen MKK4 (Diao et al., 2010), PKC (proteína quinasa C) (Gopalakrishna y Jaken, 2000 Korichneva, 2005), Src (sarcoma quinasa) (Giannoni et al., 2005), Akt2 (Wani et al., 2011), y más recientemente EGFR (receptor del factor de crecimiento epidérmico) (Paulsen et al., 2012 Schwartz et al., 2014). Estas modificaciones pueden ser activantes (PKC, Src, EGFR) o inhibidoras (MKK4, AKT2). La inactivación redox de fosfatasas como PTP1B, PTEN y PP2A también está bien caracterizada (Kwon et al., 2004 Foley et al., 2007 & # x000D6stman et al., 2011 Kitagishi y Matsuda, 2013). Otras clases de proteínas también se modifican oxidativamente, incluidos factores de transcripción (Surh et al., 2005 Cross y Templeton, 2006), proteínas transportadoras mitocondriales de canales iónicos (O-Uchi et al., 2014) y proteínas citoesqueléticas (Landino et al., 2007). Farah et al., 2011). Por lo tanto, la oxidación selectiva de residuos de cisteína son modificaciones postraduccionales (PTM) con propiedades y capacidades únicas.


Sandwalk

Los puentes disulfuro se pueden romper tratando una proteína con 2-mercaptoetanol (HS-CH2-CHOH). El enlace entre los dos azufres en la proteína se rompe y se crea un nuevo enlace entre dos azufres al final de dos moléculas de 2-mercaptoetanol. (El 2-mercaptoetanol solía llamarse β-mercaptoetanol o βME). El tratamiento con 2-mercaptoetanol es ahora un procedimiento estándar para desnaturalizar proteínas. Por ejemplo, 2ME siempre se incluye cuando se preparan proteínas para electroforesis en gel de poliacrilamida SDS.

Anfinsen quería mostrar que la información para el plegamiento de proteínas residía completamente dentro de la secuencia de aminoácidos de la proteína. Eligió la ribonucleasa A como modelo para el plegamiento, pero no pudo desnaturalizar completamente la proteína a menos que la tratara con urea desnaturalizante. más 2ME para romper los puentes disulfuro.

En esas condiciones, la proteína se desarrolló. Se replegaría espontáneamente una vez que eliminara la urea y el 2ME de la solución de plegado. La ribonucleasa A recuperó la actividad biológica en esas condiciones. Esto demostró que el replegamiento podría tener lugar in vitro.

Anfinsen descubrió que la eliminación de 2ME pero no de urea conducía a la recuperación del 1% de la actividad. Esto se atribuye a la formación de puentes disulfuro aleatorios entre las 8 cisteínas presentes en la proteína. Hay 105 posibilidades diferentes (7x5x3x1) por lo que la recuperación del 1% tiene sentido. También muestra que la conformación tridimensional correcta debe lograrse con bastante rapidez cuando se elimina la urea, ya que la mayor parte de la proteína en esas condiciones se vuelve activa.

Sin embargo, la recuperación no es del 100%. Se cometen errores in vitro y presumiblemente en vivo así como. Esto llevó al descubrimiento de una enzima llamada proteína disulfuro isomerasa (PDI) y # 8212, una enzima que cataliza la reducción de enlaces disulfuro incorrectos y permite que una proteína atrapada en una conformación incorrecta se despliegue y vuelva a intentarlo.

La PDI es una enzima ubicua como se esperaba por su importante papel en el plegamiento adecuado. El sitio activo de la enzima contiene un disulfuro (mostrado como dos átomos de azufre amarillos en la figura). Por tanto, la enzima actúa de forma muy parecida al 2-mercaptoetanol, catalizando una reacción de intercambio de disulfuro en la que se reduce el puente disulfuro incorrecto en la proteína mal plegada y se oxida la PDI. (El nombre correcto de la proteína es "tiol-disulfuro oxidorreductasa. Las oxidorreductasas forman una gran clase de enzimas muy importantes).

La enzima reconoce preferentemente puentes disulfuro incorrectos, ya que estos tienden a estar expuestos en la superficie de la proteína mal plegada, mientras que los puentes disulfuro correctos suelen estar enterrados en el interior hidrófobo de la proteína plegada correctamente.


Discusión

En este estudio, determinamos que PáginasEC23 tiene la capacidad de suprimir la HR y la defensa basal cuando se administra a las células vegetales a través del T3SS o se expresa en plantas transgénicas. PáginasEC23 es una proteína modular rica en cisteína, en la que CM2 y los dominios CTLC median la auto-interacción y la interacción con una proteína de soja. La proteína de soja que interactúa identificada es GmSPL12l, un miembro de la gran familia de factores de transcripción SPL. Silenciamiento de GmSPL12l activa la expresión de ARNm de los genes de defensa de la soja y mejora la resistencia al patógeno del mildiú velloso, PAG. Manshurica, sugiriendo que PáginasEC23 puede promover PAG. pachyrhizi infección al interactuar con un regulador negativo de la respuesta inmunitaria de la soja. La hipótesis más probable postula que PáginasLa unión de EC23 altera la estabilidad o actividad de GmSPL121, debilitando así las defensas de la soja.

PáginasEC23, un SSCRP

Los efectores conocidos y previstos de patógenos de plantas filamentosas, incluidos hongos y oomicetos, son a menudo SSCRP, que son componentes principales del secretoma [54,55]. Los SSCRP se definen normalmente como proteínas pequeñas (menos de 300 aa) con alto contenido de cisteína (el número total de residuos de cisteína que representa más del 5% de la proteína madura y / o más de 4 residuos de cisteína en total), siguiendo la señal de secreción predicha en el término N [55]. Los SSCRP de patógenos vegetales desempeñan papeles muy importantes e incluso decisivos en los procesos de supresión de la transducción de señales o expresión génica en células vegetales, protección contra compuestos antifúngicos o enzimas. En los hongos de la roya, se han predicho cientos de SSCRP, pero pocos de ellos se han caracterizado por su papel en la virulencia [1, 8, 13, 56].

El N-terminal 25 aa de PáginasSe predijo que EC23 codificaría una señal de secreción putativa [8], y se demostró que era funcional en un ensayo de secreción de levadura (Fig. 2E). Excluyendo la señal de secreción, madura PáginasSe predice que EC23 tiene 267 aa en total y contiene 21 residuos de cisteína (7,9%), lo que lo califica como SSCRP. Además, el contenido de cisteína es tan alto como el 11% dentro de sus dos repeticiones en tándem del motivo de diez cisteína altamente conservado (Fig. 2A). El mayor contenido de cisteína aumenta significativamente el número de posibilidades de puentes disulfuro, lo que hace que la estructura ternaria de PáginasEC23 difícil de predecir.

El trabajo anterior sugirió que PáginasEC23 pertenece a una gran familia de proteínas fúngicas, el Grupo 112, cuyos miembros contienen todos el motivo de diez cisteína y la mayoría también posee una señal de secreción predicha [8]. El alineamiento de secuencias mostró que el número y las posiciones de los 10 residuos de cisteína se conservan en todos los miembros de la familia, mientras que las secuencias de aminoácidos intermedios son muy variables, lo que sugiere que la estructura específica de la familia está determinada esencialmente por el número y las posiciones de los residuos de cisteína. La abundancia de miembros de la familia en cada especie de hongo de la roya implica su importancia para estos hongos. En particular, todos los miembros de la familia contienen solo una copia del motivo de 10 cisteína, excepto por PáginasEC23, que contiene dos.

Motivo de baja complejidad C-terminal

El C-terminal 59 aa de PáginasEC23 se predijo como un motivo CTLC, que no tiene estructuras de referencia en las bases de datos de predicción estructural. Por lo tanto, se espera que el CTLC tenga flexibilidad estructural. Sorprendentemente, encontramos que el CTLC fue suficiente para mediar PáginasInteracción de EC23 con GmSPL12l en el ensayo Y2H, y esta interacción fue reforzada por el CM2. Con base en esta observación, concluimos que el CTLC, junto con el CM2, puede adquirir y mantener la estructura adecuada para interactuar con GmSPL12l. Se informó que las proteínas con una región terminal de baja complejidad (LCR) tienden a interactuar con más proteínas que las que tienen LCR centrales o las que no tienen LCR [57]. Aparte de los procesos de traducción y transporte, las proteínas terminales que contienen LCR también se enriquecen en procesos relacionados con el estrés. El terminal N LCR de XopD de Xanthomonas campestris pv. vesicatoria Se demostró que mejora la virulencia bacteriana en las plantas hospedantes al formar una estructura en forma de espiral y dimerización [58]. Por tanto, es razonable esperar que el CTLC de PáginasEC23 interfiere con el sistema inmunológico de la planta huésped al interactuar con las proteínas del huésped.

La secuencia genómica de PpEC23 está bien mantenido

Los análisis de SNP indicaron que las secuencias de nucleótidos y aa codificadas por PpEC23 se mantienen en diversos PAG. pachyrhizi aislamientos (Fig 2C, Tabla 1). Estos aislamientos se recolectaron de Asia, África, América del Sur y los EE. UU. Durante un período de aproximadamente 32 años. La mayoría de los aislados, con la excepción de BZ01-1, portan dos alelos en la mayoría de sus sitios SNP, lo que indica que son heterocigotos. El SNP604, que solo está presente en BZ01-1, PG01-3 y HW94-1, provoca un cambio de aa conservador de isoleucina a valina en la posición 125, que está en CM1. Basado en nuestro análisis de los seis PáginasMutantes de truncamiento EC23, no se esperaba que una mutación en esta posición afectara la capacidad de PáginasEC23 para suprimir la inmunidad vegetal o interactuar con el objetivo del huésped GmSPL12l. SNP1805 está dentro del CTLC y provoca un cambio de alanina a prolina, lo que podría haber interferido con la función de PáginasEC23. La introducción de las diferencias de aa en la secuencia de PpEC23 no afectó su capacidad para suprimir la inmunidad de las plantas.

PáginasEC23 suprime la inmunidad vegetal

La naturaleza biotrófica obligada de PAG. pachyrhizi acompañado de la imposibilidad de realizar cruces sexuales limita actualmente nuestra capacidad para determinar directamente las funciones de sus genes. Para superar estas limitaciones, utilizamos el vector de secreción bacteriana pEDV6, cepa bacteriana Pst DC3000, y el no patógeno PAG. fluorescentes cepa EtHAn para explorar las funciones de PáginasEC23 [6,13,29,59,60]. En ensayos de inoculación bacteriana, PáginasEC23 podría suprimir tanto la FC como la defensa basal (Figuras 1 y 3). PáginasEC23 no fue intrínsecamente antimicrobiano basado en el ensayo de la curva de crecimiento bacteriano (Fig. S2), y su capacidad para suprimir la HR no se limitó a una única interacción proteína-efectora NBS-LRR. Pst DC3000 causa HR en el tabaco y la soja a través del reconocimiento de diferentes efectores, HopQ1-1 y AvrD, respectivamente [30,31]. Esta observación indica que PáginasEC23 funciona en un punto de convergencia aguas abajo del reconocimiento Avr-R que se conserva entre leguminosas y plantas solanáceas. Quedaba la posibilidad de que PáginasEC23 tiene un efecto directo sobre Pst DC3000. Sin embargo, el suministro PáginasEC23 en trans coinoculando Pst DC3000 con cepas de EtHAn o inoculando Pst DC3000 en BANDERAPáginasEC23ns plantas transgénicas confirmaron que ocurre la supresión de HR en planta y no se debe a un efecto que ocurrió dentro de Pst DC3000 (Fig. 1B y Fig. S1). Posteriormente, demostramos que PáginasEC23 también suprime la defensa basal, lo que sugiere que puede interferir con un nodo común de la defensa basal y la señalización de la frecuencia cardíaca. Cada vez hay más pruebas de que la defensa basal y los recursos humanos no son procesos completamente distintos [28]. Porque PáginasEC23 afectó la expresión de los genes marcadores de defensa PR1a, PR2, WRKY12, y PI1 En respuesta a las señales de HR y de defensa basal, esperamos que afecte a los componentes reguladores que están aguas arriba de la activación de la expresión de estos genes. Nuestros datos sugieren una función para PáginasEC23 que ocurre dentro de las células, lo cual es consistente con su expresión en haustorios. Sin embargo, el hallazgo de que está altamente expresado a partir de la formación de apresorios sugiere que podría tener funciones en el apoplasto y / o antes en la infección. Una de las peculiaridades de PAG. pachyrhizi es que no utiliza los estomas para entrar en el huésped, sino que penetra directamente en las células epidérmicas, que posteriormente mueren [61]. Puede ser necesario que el hongo exprese temprano proteínas inmunosupresoras para ralentizar la muerte celular o para evitar que se propague a las células vecinas. Será interesante investigar si PpEC23 puede tener funciones en la supresión de la inmunidad del huésped a través de la interacción biotrófica de PAG. pachyrhizi y soja.

GmSPL12l como objetivo de PáginasEC23

Las proteínas SPL constituyen una familia de factores de transcripción específicos de las plantas, que están presentes en las algas unicelulares de las plantas superiores [49]. La familia SPL se define por el dominio conservado de la proteína de unión al promotor (SBP) SQUAMOSA, que consta de una señal de localización nuclear bipartita (NLS) y dos estructuras similares a dedos de Zn no intercaladas [62]. Las proteínas SPL se conservan en el dominio SBP, que normalmente se encuentra en el extremo N, pero tienen diversos dominios C-terminales. En la planta modelo A. thaliana, Los SPL han sido bien caracterizados y la mayoría están involucrados en programas de desarrollo y adaptación, incluida la morfogénesis foliar [63], la determinación del plastocrón [64], la transición de la fase vegetativa [65], la floración [66], el desarrollo de anteras y gineceo [67] y cobre homeostasis [68]. ASe informó recientemente que SPL6 regula positivamente el transcriptoma de defensa tras su asociación con proteínas R localizadas en el núcleo [48]. Aunque las funciones de las proteínas SPL se han analizado en otras especies de plantas, este es el primer informe de una función para una proteína SPL en la soja [69,70]. Hay un total de 48 miembros de la familia SPL predichos en el genoma de la soja. Los análisis de secuencia de los dominios de SBP sugirieron que pertenecen a ocho clados junto con los 16 AtSPL [71]. GmSPL12l y su parálogo, GmSPL1l, están más estrechamente relacionados con ASPL1 / 12/14/16 según análisis filogenéticos. Sin embargo, estos ASe sabe que los SPL desempeñan un papel en el desarrollo pero no en la defensa.

Determinamos que GmSPL12l y PáginasEC23 interactúa usando tres ensayos independientes: Y2H, BiFC y Co-IP (Fig. 5). En estos ensayos, GmSPL12l y PáginasEC23 interactuó solo cuando las etiquetas de epítopo se fusionaron con el extremo N de ambas proteínas, lo que sugiere que los extremos C de ambas proteínas son importantes para la interacción proteína-proteína. Análisis de secuencia del C-terminal de GmSPL12l muestra que contiene repeticiones de anquirina, que normalmente median las interacciones proteína-proteína [63]. En el ensayo BiFC, la interacción de GmSPL12l y PáginasSe encontró que EC23 se localizaba en los núcleos de las células vegetales (Fig. 5B). Teniendo en cuenta la localización citoplásmica de PáginasEC23 y la localización nuclear de GmSPL12l, los resultados de BiFC muestran que GmSPL12l puede contratar PáginasEC23 en los núcleos. Además, la observación de que el PáginasLa auto-interacción EC23 no estaba presente en los núcleos sugiere que no se une a GmSPL12l como multímero. La habilidad de PáginasEC23 para interactuar también con ASPL1 y Nótese bienSPL1-1 en el ensayo BiFC (Fig. S11) proporciona un mecanismo potencial por el cual suprime la inmunidad del huésped en plantas leguminosas, brassica y solanáceas.

GmSPL12l y su parálogo GmLos SPL1l están altamente conservados con solo 57 diferencias de aa. Las secuencias de ARNm de estos genes homólogos, incluidas las UTR 5 'y 3', también son casi idénticas. Por tanto, nuestro BPMV:GmPL12li La construcción de silenciamiento génico silenció ambos genes, aunque GmSPL12l fue silenciado

10 veces más que GmSPL1l (Figura 7C y Figura S11). Las secuencias similares y los perfiles de expresión de los dos genes sugieren fuertemente que pueden tener una función redundante, pero no hemos podido establecer que GmSPL1 puede interactuar con PáginasEC23 usando Y2H. Silenciamiento de GmSPL12l y su parálogo dio como resultado plantas que eran más resistentes al mildiú velloso y exhibían un fenotipo atrofiado, lo que sugiere que se activó la inmunidad y se suprimió el crecimiento de la planta (Fig. 7). La relación inversa entre inmunidad y crecimiento se observa comúnmente en mutantes que tienen respuestas de defensa elevadas o constitutivas, incluida la soja [51]. Hemos realizado PAG. pachyrhizi ensayos de infección en el GmSPL12l-en silencio y PpEC23soja silenciada, sin embargo, hasta la fecha no se han observado cambios en los fenotipos de enfermedades macroscópicas. Este resultado negativo posiblemente se deba a la redundancia funcional de PAG. pachyrhizi proteínas efectoras que inhiben la inmunidad. En conjunto, nuestros datos muestran que GmSPL12l actúa como un inmunosupresor posiblemente para asegurar el crecimiento normal de las plantas en ausencia de infección. Sin embargo, postulamos que durante las respuestas de defensa, la inmunosupresión por GmEl SPL12l podría superarse o atenuarse para proteger las plantas de infecciones.

Niveles de transcripción de GmSPL12l y su parálogo disminuyó después PAG. pachyrhizi infección aproximadamente dos veces entre 18 y 72 hpi en comparación con 0 hpi (Fig. 6). Después de 72 hpi, sus niveles volvieron a los de las plantas no infectadas, lo que sugiere que la transcripción de GmSPL12l está regulado negativamente durante las primeras etapas de PAG. pachyrhizi infección. Porque silenciar GmSPL12l inmunidad activada de la soja, esperamos que sea un regulador negativo de las defensas de las plantas. Por lo tanto, la disminución de los niveles de sus transcripciones también puede conducir a la activación de las defensas de la soja durante las primeras etapas de la PAG. pachyrhizi infección. La interacción de PáginasEC23 con GmSPL12l sugiere que PáginasEC23 puede manipular postraduccionalmente o modificar GmSPL12l para suprimir la inmunidad de la soja, lo que potencialmente promovería PAG. pachyrhizi infección. PpEC23 El ARNm se observó originalmente en haustorios, pero nuestros análisis aquí mostraron que se expresa en estructuras previas a la infección, así como durante el transcurso del tiempo de la infección. Estos datos sugieren que PáginasEC23 funciona temprano y a lo largo de la interacción biotrófica entre PAG. pachyrhizi y soja, y una de sus actividades puede ser interferir directamente con la función o regulación postraduccional de GmSPL12l. Estas serán hipótesis interesantes para investigar en el futuro una vez que hayamos desarrollado las herramientas necesarias en soja.

La elevada expresión de PR1a en GmSPL12l-en silencio y NbSPL1-plantas silenciadas es consistente con nuestra conclusión de que PáginasEC23 se dirige a una proteína corriente arriba de la expresión del gen de defensa en un punto de convergencia entre la HR y la defensa basal, que se conserva entre las plantas hospedadoras y no hospedadoras. Sin embargo, no sabemos si GmSPL12l o Nótese bienSPL1 regula directa o indirectamente la expresión de genes marcadores de defensa como PR1a. En general, aún no se conocen los genes que son objetivos transcripcionales directos de las SPL. Los estudios para investigar esto se verán favorecidos por mutaciones estables que eliminan GmFunción de SPL12l y desarrollo de los recursos necesarios para realizar la inmunoprecipitación de cromatina junto con RNA-seq. En el lado de la roya de la interacción, la familia de proteínas del grupo 112 caracterizada por el motivo característico de las diez cisteínas está ampliamente presente en las especies de hongos de la roya para las que se dispone de información sobre la secuencia [8]. La presencia de este motivo sugiere que PáginasEC23 podría ser un representante de una plataforma de interacción proteína-proteína conservada que utilizan los hongos de la roya para manipular las respuestas inmunes del huésped. Será interesante explorar más a fondo las funciones de esta familia de SSCRP como factores de virulencia en las interacciones entre el patógeno de la roya y la planta.


Biología Molecular

Hace 85 millones de años. Esto corresponde a una tasa de divergencia de reemplazo del 0,12% por millón de años.

Hace 270 millones de años, esto da una tasa de 0.09% por millón de años.

50%, lo que da una tasa de 0,1% por millón de años.

0,096% por millón de años (o un UEP de 10,4). Teniendo en cuenta las incertidumbres en la estimación de los momentos en que las especies divergieron, los resultados apoyan bien la idea de que existe un reloj lineal.

100 millones de años de separación. Una interpretación es que una fracción de aproximadamente la mitad de los sitios silenciosos se satura rápidamente (en 100 millones de años) por mutaciones, esta fracción se comporta como sitios neutrales. La otra fracción acumula mutaciones más lentamente, a una velocidad aproximadamente igual a la de los sitios de reemplazo. Esta fracción identifica sitios que son silenciosos con respecto a la proteína, pero que están bajo presión selectiva por alguna otra razón.

Hace 100 millones de años. Por tanto, la separación entre los genes de globina embrionaria y fetal puede haber precedido o acompañado a la radiación de los mamíferos.


¿Cuál es el significado de la cisteína en una secuencia de proteínas? - biología

(sugerencias para ampliar las recomendaciones publicadas En itálica)

NOTA: Las definiciones de cambios en las proteínas se han revisado exhaustivamente (2013-Q2). Esto no afectó las recomendaciones de HGVS para las descripciones de variantes, pero sí cambió en qué categorías se enumeran los tipos específicos a continuación. Por ejemplo, cuando una variante sin sentido (p.Trp26Ter o p.W26 *) se incluyó originalmente en Sustituciones, ahora se incluye en Supresiones.

Las recomendaciones para la descripción de variantes de proteínas explican cómo se deben describir los cambios en la secuencia de una proteína. Cabe señalar que estos cambios son consecuencia de una variante a nivel del ADN que puede haber influido o no en el procesamiento del ARN antes de que se traduzca en proteína. Evidencia experimental de variantes del nivel de proteína, p. de la secuenciación de aminoácidos por espectrometría de masas, rara vez existirá. En algunos casos, la evidencia indirecta puede provenir del tamaño de las proteínas (análisis de transferencia Western) o la localización (tinción inmunohistoquímica). En la mayoría de los casos, las descripciones de proteínas serán sin embargo deducido solo, predicho a partir de los cambios detectados a nivel de ADN y / o ARN.

Se utilizan términos específicos para describir las consecuencias de un cambio a nivel de proteína, como equivocación, disparates, silencioy cambio de cuadro. Estos términos no se utilizan en las descripciones que se dan a continuación. Missense está bajo sustitución, sin sentido bajo supresión, silencioso bajo ningún cambio y desplazamiento de marco bajo supresión / inserción (indel).

General

Los cambios de secuencia a nivel de proteína se describen como aquellos a nivel de ADN con las siguientes modificaciones / adiciones

  • Las descripciones a nivel de proteína solo se pueden dar además de una descripción a nivel de ADN (y ARN)
  • Las descripciones a nivel de proteína deben describir los cambios observados a nivel de proteína y No intente incorporar ningún conocimiento sobre el cambio a nivel de ADN. (ver preguntas frecuentes)
  • Para indicar que la descripción a nivel de proteína no tiene ninguna evidencia experimental, se recomienda que, cuando se ha analizado ARN ni proteína, se da la descripción entre paréntesis, igual que p. (Arg22Ser) (ver Discusión2012-10-12)
  • a "pag." que precede al cambio se utiliza para indicar una descripción a nivel de proteína
  • los aminoácidos se describen como "Trp26" o "S26", es decir, con la primera letra mayúscula (no como"trp26" o "Trp 26 ")
  • Se prefiere el código de aminoácidos de 3 letras para describir los residuos de aminoácidos (ver discusión) para todas las descripciones la posición más C-terminal posible se asigna arbitrariamente para haber sido cambiado
  • para variantes sin sentido, la descripción no incluye la deleción a nivel de proteína desde el sitio del cambio hasta el extremo C-terminal de la proteína (entonces p.Trp26Ter, no p.Trp26_Leu833del)
  • alelos se describen utilizando corchetes ("pag.[ ]")
  • Diverso
    • efecto desconocido
      • pag.? - la proteína no ha sido analizada, se espera un efecto pero difícil de predecir
      • p. (=) - la proteína no se ha analizado, pero no se esperan cambios
      • p. = - la proteína no ha sido analizada, el ARN sí, pero no se esperan cambios
      • p.0 - no se puede detectar ninguna proteína (los datos experimentales deben estar disponibles)
      • p.0? - probablemente no se produzca proteína

      Codificación y numeración de aminoácidos

      • la metionina codificada por el sitio de inicio de la traducción (codón de inicio) se numera como residuo 1 ("Met1" o "M1" )
      • la secuencia de codificación de la proteína termina en un codón de terminación de la traducción (codón de parada), descrito a nivel de proteína como "Ter" o " * " ("*"en código de aminoácidos de 1 y 3 letras) (ver cambios importantes)
      • la secuencia de referencia de la proteína debe representar laproducto de traducción principal, no una proteína madura procesada y, por lo tanto, incluyen p. secuencias de péptidos señal (ver preguntas frecuentes)
      • aminoácidos que se originan a partir de cambios que introducen iniciación de la traducción ascendente están numerados como nucleótidos . Gln-2, Thr-1
      • aminoácidos que se originan a partir de cambios que resultan en traducción de secuencias intrónicas están numerados como nucleótidos Val4 + 1, Ser4 + 2,. Phe5-2, Gln5-1
      • aminoácidos que se originan a partir de cambios continuos que causan traducción aguas abajo del codón de terminación de la traducción están numerados como nucleótidos Gln * 1, Ser * 2,.

      Cambios silenciosos

      La descripción de los llamados cambios "silenciosos" se puede describir utilizando pág. (Leu54 =) (ver SVD-WG001). No se debe utilizar el formato p. (Leu54Leu) (o p. (L54L)). Estas descripciones solo se pueden dar además de una descripción en Nivel de ADN (ver discusión).

      Sustituciones

      Sustituciones (cambios sin sentido) reemplazar un aminoácido por otro aminoácido y se describen utilizando el formato p.Trp26Cys. La descripción no utiliza el "& gt"-carácter utilizado en el nivel de ADN y ARN (que indica"cambios a").

      • variante sin sentido
        p.Trp26Cys denota que el aminoácido Triptófano-26 (Trp, W) se cambia a una Cisteína (Cys)
      • codón de inicio (iniciando el cambio de metionina - Met1) (ver discusión, ver ejemplos)
        un cambio que afecta al codón de inicio de la traducción (Met-1) es, dependiendo de su consecuencia, o
        • un cambio que da como resultado que no se produzcan proteínas (p.0)
          ¿Met1? - indica que el aminoácido Metionina-1 (sitio de inicio de la traducción) ha cambiado y que no está claro cuáles son las consecuencias del cambio.
        • una deleción N-terminal (p.Phe2_Met46del, es decir, activando el inicio de la traducción descendente)
          NOTA: hasta agosto de 2015 el ejemplo dado era p.Met1_Lys45del que no es correcto, se debe aplicar la regla de 3 '
        • Una extensión (p.Met1ValextMet-12, activando el inicio de la traducción ascendente)

        Eliminaciones

        Las deleciones eliminan uno o más residuos de aminoácidos de la proteína y se describen usando "del"después de una indicación del primer y último aminoácido suprimidos separados por un" _ "(guion bajo). Las deleciones eliminan un pequeño segmento interno de la proteína (eliminación dentro del marco), parte del extremo N de la proteína (cambio de codón de iniciación) o toda la parte C-terminal de la proteína (cambio sin sentido). A disparates El cambio es un tipo especial de deleción que elimina toda la parte C-terminal de una proteína que comienza en el sitio de la variante (especificado 2013-03-16).

        • eliminaciones en el marco - se describen usando "del" después de una indicación del primer y último aminoácido eliminado separados por un "_" (guion bajo).
          • p.Gln8del en la secuencia MKMGHQQQCC denota una deleción de glutamina-8 (Gln, Q) en MKMGHQQCC
          • p. (Cys28_Met30del) denota ARN ni se analizó proteína, pero el cambio predicho es una deleción de tres aminoácidos, de Cisteína-28 a Metionina-30
          • p.0 - no se produce proteína (los datos experimentales deben estar disponibles)
            NOTA: este cambio no se describe como p.Met1_Leu833del, es decir, como una deleción que elimina toda la secuencia codificante de la proteína
          • p.Met1? - indica que el aminoácido Metionina-1 (sitio de inicio de la traducción) ha cambiado y que no está claro cuál es la consecuencia de este cambio.
          • p.Met1_Lys45del - se activa un nuevo sitio de inicio de traducción (en Met46)
          • p. (Trp26Ter) indica que se analizó ARN ni proteína, pero se predice que el aminoácido Triptófano26 (Trp, W) cambiará a un codón de parada (Ter) (alternativamente p. (W26 *) o p. (Trp26 *))

          NOTA: para todas las descripciones el la mayoría de la posición del terminal C posible se asigna arbitrariamente a haber sido cambiado

          Duplicaciones

          Las duplicaciones se describen mediante "dup"después de una indicación del primer y último aminoácido duplicado separados por un" _ "(guion bajo). Las duplicaciones en marco que contienen un codón de terminación de la traducción en la secuencia duplicada se describen como una inserción de una variante sin sentido, no como una deleción-inserción que elimina la secuencia completa de aminoácidos C-terminal.

          • p.Gly4_Gln6dup en la secuencia MKMGHQQQCC denota una duplicación de los aminoácidos Glycine-4 (Gly, G) a Glutamine-6 ​​(Gln, Q) (es decir, MKMGHQGHQQQCC)
          • las inserciones duplicadas en tramos de un solo aminoácido (o repeticiones cortas en tándem) se describen como una duplicación, p. ej. una inserción HQ duplicada en la secuencia repetida en tándem HQ de MKMGHQHQCC a MKMGHQHQHQCC se describe como p.His7_Gln8dup (no p.Gln8_Cys9insHisGln)

          NOTA:para todas las descripciones el la mayoría de la posición del terminal C posible se asigna arbitrariamente a haber sido cambiado

          Inserciones

          Las inserciones agregan uno o más residuos de aminoácidos entre dos aminoácidos existentes y esta inserción no es una copia de una secuencia que flanquea inmediatamente 5 '(ver duplicación). Las inserciones se describen usando "En s" después de una indicación de los aminoácidos que flanquean el sitio de inserción, separados por un "_" (guion bajo) y seguida de una descripción de los aminoácidos insertados. Las inserciones en marco que contienen un codón de terminación de la traducción en la secuencia insertada se describen como una inserción de una variante sin sentido, no como una deleción-inserción que elimina la secuencia completa de aminoácidos C-terminal. Dado que para grandes inserciones, los aminoácidos pueden derivarse de las descripciones del ADN y / o ARN, no es necesario describirlos exactamente, pero se puede dar el número total (como "ins17").

          • en el marco de
            • p.Lys2_Met3insGlnSerLys denota que la secuencia GlnSerLys (QSK) se insertó entre los aminoácidos Lisina-2 (Lys, K) y Metionina-3 (Met, M), cambiando MKMGHQQQCC a MKQSKMGHQQQCC
            • p. (Pro2_Ile3insGlyTer) es la consecuencia prevista de la inserción c.6_7insGGGTAG (secuencia de referencia de codificación NM_000059.3)
              NOTA: esto no se describe como p. (Ile3_Ile3418delinsGly), una deleción-inserción que elimina toda la secuencia codificante de la proteína
            • p.Trp182_Gln183ins17 describe una variante que inserta 17 aminoácidos entre los aminoácidos Trp182 y Gln183
              NOTA: debe ser posible deducir los 17 aminoácidos insertados a partir de la descripción dada a nivel de ADN o ARN

            NOTA: las inserciones duplicadas deben describirse como duplicaciones (ver discusión), no como inserción.

            Variabilidad de las repeticiones de secuencia corta

            La variabilidad de las repeticiones de secuencia corta se describe como p.Gln6 (3_6) la descripción indica que está presente un tramo de glutaminas (Gln, Q), comenzando en la posición del aminoácido 6 (por ejemplo, en MKMGHQQQCC), que se encuentra con una longitud variable de 3 a 6 en la población

            NOTA: el guión bajo se utiliza para indicar el rango (de 3 a 6 veces).

            Supresión / inserciones (indels)

            Las deleciones / inserciones (indeles) reemplazan uno o más residuos de aminoácidos con uno o más residuos de aminoácidos. Las eliminaciones / inserciones se describen mediante "delins"como una deleción seguida de una inserción después de una indicación de los aminoácidos eliminados separados por un "_" (guion bajo, ver discusión). Cambios de fotogramazona tipo especial de deleción / inserción de aminoácidos afectando un aminoácido Entre el primero (iniciación, ATG) y último codón (terminación, parada), reemplazando la secuencia C-terminal normal por una codificada por otro marco de lectura (especificado 2013-10-11). Un cambio de fotograma se describe mediante "fs"después del primer aminoácido afectado por el cambio. Las descripciones utilizan un pequeño ("fs") o largo ("fsTer #") descripción. La descripción de los cambios de marco no incluye la deleción a nivel de proteína desde el sitio del cambio de marco hasta el extremo natural de la proteína (codón de parada). Los residuos de aminoácidos insertados no se describen, solo se proporciona la longitud total del nuevo marco desplazado (es decir, incluido el primer aminoácido cambiado).
            NOTA: error de escritura en la guarida "Dunnen & amp Antonarakis (2000)". La sugerencia de usar "& gt" indicar "delins" en las descripciones de cambio de cuadro se ha retirado.
            NOTA:cuando uno nucleótido es reemplazado por uno otro nucleótido, el cambio se llama sustitución

            • en el marco de
              • p. (Cys28_Lys29delinsTrp) indica que se analizó ARN ni proteína, pero el cambio predicho es una deleción de 3 pb que afecta los codones de Cisteína-28 y Lisina-29, sustituyéndolos por un codón de Triptófano
              • p.Cys28delinsTrpVal denota una inserción de 3 pb en el codón para Cisteína-28, generando codones para Triptófano (Trp, W) y Valina (Val, V)
              • p. (Pro578_Lys579delinsLeuTer) es una variante de eliminación-inserción resultante del cambio c.1733_1735delinsTTT. La consecuencia prevista de la variante c.1732_1794del es p. (Pro578_Gln598del). Tenga en cuenta que aunque las proteínas resultantes de estos cambios son idénticas, su descripción HGVS es diferente.
                NOTA: estos ejemplos derivan del gen SLC34A3 (NM_080877.2)
              • Breve descripción - utiliza solo "fs", p. ej. p.Arg97fs
              • descripción larga - usa "fsTer #" (alternativamente "fs * #") (ver discusión)
                • incluye el cambio que se produce en el lugar del cambio de cuadro, p. ej. p.Arg97Gly
                • "fsTer #" (o "fs * #") indica en qué posición el nuevo marco de lectura encuentra una parada de codón de terminación de traducción (parada) (Ter # / * #). La posición de la parada en el nuevo marco de lectura se calcula comenzando desde el primer aminoácido cambiado por el cambio de marco y terminando en el primer codón de parada (fsTer # o fs * #)
                • p.Arg97ProfsTer23 (alternativamente p.Arg97Profs * 23 pequeño p.Arg97fs) denota un cambio de marco con Arginina-97 como el primer aminoácido afectado, reemplazándolo por una Prolina y creando un nuevo marco de lectura que termina en una parada en la posición 23 (el conteo comienza con la Prolina como el aminoácido 1)
                • p.Glu5Valfs * 5 describe una inserción de cambio de cuadro (no utilice p.Glu5Valins2fs * 3)
                • pág. (Tyr4 *) indica que se analizó ARN ni proteína, pero la consecuencia prevista del cambio c.12delC en la secuencia ATG-GAT-GCA-TAC-GTG-ACG a ATG-GAT-GCA-ETIQUETATG-A CG es un codón de terminación de la traducción de Tyr.
                • p.Asp2Metfs * 4 (alternativamente p.Asp2fs) describe la consecuencia del cambio c.4delG en la secuencia ATG-GRAMOAT-GCA-TAC-GTG-ACG a ATG- .AT-GGATOAC-GTG-A CG.
                • p.Glu5Valfs * 5 (alternativamente p.Glu5fs) describe la consecuencia del cambio c.6_13dup en la secuencia ATG-GAT-GCA-TAC-GAG-ATG-AGG a ATG-GAT-GCA-TAC-GRAMOT-GGATOAC-GAG-ATG-A GG.
                • fecha 2012-11-01p.Ile327Argfs *? (aalternativamente p.Ile327fs) describe las consecuencias de un cambio de marco de desplazamiento (por ejemplo, una inserción de 1 nucleótido) con Isoleucina-327 como el primer aminoácido afectado, reemplazándolo por una arginina y creando un nuevo marco de lectura que no encuentra un nuevo codón de parada (ver preguntas frecuentes).

                NOTA:Los cambios observados deben describirse a nivel de proteína y no intentar incorporar ningún conocimiento sobre el cambio a nivel de ADN (ver recomendación). Por lo tanto, p.His150Hisfs * 10 no es correcto, pero p.Gln151Thrfs * 9 es.

                Extensiones

                Las extensiones afectan al primero (inicio, inicio de la traducción, N-terminal. ATG) o el último codón (terminación de la traducción, detener) y, como consecuencia, extender la secuencia de proteínas N- o C-terminalmente con uno o más aminoácidos. Las extensiones se describen mediante "ext"después de una descripción del cambio en el primer aminoácido afectado y seguido de una descripción de la posición del nuevo codón de inicio o terminación de la traducción.

                • nuevo sitio de inicio de traducción (ver discusión)fecha 2012-08-31
                  un cambio que afecta al codón de inicio de la traducción (Met-1) que introduce un nuevo codón de iniciación aguas arriba extendiendo el N-terminal de la proteína codificada descrita usando "ext- #" dónde "-#"es la posición del nuevo codón de iniciación (Reunió-#)
                  • p.Met1ext-5 - una variante en el 5 'UTR activa un nuevo sitio de inicio de la traducción aguas arriba que comienza con el aminoácido Met-5 (Metionina -5)
                  • p.Met1Valext-12 - aminoácidos Met1 se cambia a Val activar un sitio de inicio de la traducción aguas arriba en la posición -12 (metionina -12)
                    NOTA: modificado recientemente de p.Met1ValextMet-12 (ver discusión)
                  • p. * 110Glsiguiente * 17 (alternativamente p.Ter110GlnextTer17 o pág. * 110Qext * 17) describe una variante en el codón de terminación (Ter / *) en la posición 110, cambiándolo a un codón de glutamina (Gln, Q) y agregando una cola de nuevos aminoácidos al extremo C de la proteína que termina en un nuevo codón de terminación ( Ter17 / * 17)
                  • fecha 2012-11-01p. * 327Argext *? (alternativamente p.Ter327ArgextTer? o p. * 327 Rext *?) describe una variante en el codón de terminación (Ter / *) en la posición 327, cambiándolo a un codón para arginina (Arg, R) y agregando una cola de nuevos aminoácidos de longitud desconocida ya que el marco desplazado no contiene una nueva parada codónver preguntas frecuentes).

                  Más cambios en un individuo

                  Se describen dos o más cambios en un individuo combinando los cambios, por cromosoma (materno y paterno), entre corchetes ("[][]") y utilizando un punto y coma ("") como separador: [primer cambio materno segundo cambio materno] [primer cambio paterno segundo cambio paterno] ". Cuando los cambios se producen en genes diferentes en diferentes cromosomas, se utiliza un espacio (" ") para separar el diferentes cromosomas"[] []").


                  Aspectos

                  La cisteína es un aminoácido que ingresa al cuerpo de dos maneras: primero, a través de alimentos que contienen cisteína y segundo, a través de una vía metabólica que convierte el aminoácido metionina en S-adenosil metionina, en homocisteína que luego reacciona con la serina y forma cisteína. .

                  La capacidad del cuerpo para producir cisteína puede verse afectada si la dieta no contiene cantidades suficientes de ácido fólico, vitamina B6, metionina y vitamina B12. En el cuerpo, la cisteína es una parte esencial del glutatión, un compuesto antioxidante, y también se usa para producir el aminoácido taurina, así como la coenzima A, biotina y heparina. La cisteína es un componente de la beta-queratina y se cree que preserva la elasticidad de la piel y protege el revestimiento del sistema digestivo.


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                  Palabras clave: péptido, repetición en tándem, toxina, canal iónico, rico en disulfuro, veneno, SCREP

                  Cita: Maxwell M, Undheim EAB y Mobli M (2018) Proteínas de repetición ricas en cisteína secretadas & # x201CSCREPs & # x201D: Una nueva arquitectura de múltiples dominios. Parte delantera. Pharmacol. 9: 1333. doi: 10.3389 / fphar.2018.01333

                  Recibido: 18 de junio de 2018 Aceptado: 29 de octubre de 2018
                  Publicado: 20 de noviembre de 2018.

                  Eleonora Grandi, Universidad de California, Davis, Estados Unidos

                  Greta J.Binford, Lewis & # x0026 Clark College, Estados Unidos
                  Igor Vorobyov, Universidad de California, Davis, Estados Unidos

                  Copyright & # x00A9 2018 Maxwell, Undheim y Mobli. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la Licencia de atribución Creative Commons (CC BY). Se permite el uso, distribución o reproducción en otros foros, siempre que se acredite al autor (es) original (es) y al propietario (es) de los derechos de autor y se cite la publicación original en esta revista, de acuerdo con la práctica académica aceptada. No se permite ningún uso, distribución o reproducción que no cumpla con estos términos.


                  Ver el vídeo: Clase 5: purificación de proteínas (Agosto 2022).