Pseudoenzymer er varianter af enzymer (normalt proteiner ), som er katalytisk mangelfulde (normalt inaktive), hvilket betyder, at de udfører ringe eller ingen enzymatisk katalyse [1] . De menes at være til stede i alle større enzymfamilier i livets riger , hvor de udfører vigtige signal- og metaboliske funktioner, hvoraf mange først nu bliver opdaget [2] . Pseudoenzymer bliver stadig vigtigere til analyse, især da bioinformatisk analyse af genomer viser deres allestedsnærværende. Deres vigtige regulatoriske og nogle gange sygdomsrelaterede funktioner i de metaboliske og signaleringsveje kaster også nyt lys over de ikke-katalytiske funktioner af aktive protein- mine-enzymer [3] [4] . De foreslår også nye måder at målrette og fortolke cellulære signalmekanismer ved hjælp af små molekyler og lægemidler [5] . De hårdest analyserede og langt de bedst undersøgte pseudoenzymer med hensyn til cellulære signalfunktioner er sandsynligvis pseudokinaserne , pseudoproteaserne og pseudophosphataserne. For nylig er pseudodeubiquitilaser også begyndt at vinde frem [6] [7] .
Forskellen mellem enzymatisk aktive og inaktive homologer er blevet bemærket (og i nogle tilfælde forstået ved sammenligning af katalytisk aktive og inaktive proteiner, der tilhører genkendelige familier) i nogen tid på sekvensniveau [8] , og nogle pseudoenzymer er også blevet betegnet som "prozymer". ", da de blev analyseret i protozoiske parasitter [9] . De mest undersøgte pseudoenzymer tilhører forskellige nøglesignalerende enzym-superfamilier såsom proteaser [10] , proteinkinaser [2] [11] [12] [13] [14] [15] [16] , proteinphosphataser [14] [17] og ubiquitin [18] [19] . Pseudoenzymes rolle som "pseudo-stilladser" er også blevet anerkendt [20] , og pseudoenzymer er nu begyndt at blive mere grundigt undersøgt med hensyn til deres biologi og funktion, i høj grad fordi de også er interessante potentielle mål (eller anti- mål). til lægemiddeldesign i forbindelse med intracellulære cellesignalkomplekser [21] [22] .
| klasse | Fungere | Eksempel |
|---|---|---|
| pseudokinase | Allosterisk regulering af konventionel proteinkinase | STRADa regulerer aktiviteten af den almindelige proteinkinase LKB1
De C-terminale tyrosinkinasedomæner JAK1-3 og TYK2 reguleres af det tilstødende pseudokinasedomæne KSR1/2, som regulerer aktiveringen af den konventionelle Raf-proteinkinase. |
| Allosterisk regulering af andre enzymer | VRK3 regulerer VHR phosphatase aktivitet | |
| pseudohistidin-kinase | Proteininteraktionsdomæne | Caulobacter DivL binder den phosphorylerede responsregulator DivK, som tillader DivL negativt at regulere den asymmetriske celledelingsregulerende kinase CckA |
| Pseudophosphatase | Blokerer adgangen af konventionel fosfatase til substratet | EGG-4/EGG-5 binder til den phosphorylerede aktiveringsløkke af MBK-2 kinase
STYX konkurrerer med DUSP4 om binding til ERK1/2 |
| Allosterisk regulering af almindelige fosfataser | MTMR13 binder og øger MTMR2 lipid phosphatase aktivitet | |
| Regulering af proteinlokalisering i cellen | STYX fungerer som nuklear anker for ERK1/2 | |
| Regulering af samlingen af signalkomplekset | STYX binder F-box protein, FBXW7, for at hæmme dets rekruttering til SCF ubiquitin ligasekomplekset | |
| Pseudoprotease | Allosterisk regulator af konventionel protease | cFLIP binder og hæmmer cysteinproteasen caspase-8, hvilket blokerer ydre apoptose |
| Regulering af proteinlokalisering i cellen | Pattedyrs iRhom-proteiner binder og regulerer transporten af enkelt-passage transmembranproteiner til plasmamembranen eller ER-associeret nedbrydningsvej | |
| Pseudodeubiquitinase (pseudoDUB) | Allosterisk regulator af konventionel ubiquitinase | KIAA0157 er kritisk for højere ordens heterotetramer-samling med DUB, BRCC36 og DUB aktivitet |
| Pseudo-ligase (pseudo-ubiquitin E2) | Allosterisk regulator af konventionel E2-ligase | Mms2 er en E2 ubiquitin variant (UEV), der forbinder aktive E2, Ubc13, til K63 direkte ubiquitin bindinger |
| Regulering af proteinlokalisering i cellen | Tsg101 er en komponent i ESCRT-I anti-trafficking-komplekset og spiller en nøglerolle i HIV-1 Gag-binding og udviklingen af HIV-infektion. | |
| Pseudo-ligase (pseudo-ubiquitin E3) | Mulig allosterisk regulator af den almindelige E3-ligase fra RBR-familien | BRcat regulerer interdomæne arkitektur i RBR E3 familie ubiquitin ligaser såsom Parkin og Ariadne-1/2 |
| pseudonuklease | Allosterisk regulator af konventionel nuklease | CPSF-100 er en komponent af et 3-terminalt præ-mRNA-behandlingskompleks indeholdende en aktiv analog af CPSF-73 |
| PseudoATPase | Allosterisk regulator af konventionel ATPase | EccC indeholder to pseudo-ATPase-domæner, der regulerer det N-terminale regulære ATPase-domæne. |
| Pseudo GTPaser | Allosterisk regulator af konventionelle GTPaser | GTP-bundet Rnd1 eller Rnd3/RhoE binder p190RhoGAP for at regulere katalytisk aktivitet af konventionel RhoA GTPase |
| Ramme for samling af signalkomplekser | MiD51, som er katalytisk inaktiv, men binder GDP eller ADP, er en del af et kompleks, der rekrutterer Drp1 til at formidle mitokondriel fission. CENP-M kan ikke binde GTP eller skifte konformationer, men er påkrævet til kernedannelse af CENP-I, CENP-H, CENP-K lille GTPase-kompleks for at regulere kinetochoresamling | |
| Regulering af proteinlokalisering i cellen | Gærlysmellemdomænet (LIC) er en ikke-nukleotidbindende pseudoGTPase, der binder dyneinmotoren til lasten. Human LIC binder GDP fortrinsvis til GTP, hvilket tyder på, at nukleotidbinding kan give stabilitet i stedet for at ligge til grund for omskiftningsmekanismen. | |
| pseudochitinase | Udvælgelse eller sekvestrering af underlaget | YKL-39 binder, men behandler ikke chitooligosaccharider gennem 5 datterbindingssteder |
| pseudosialidase | Ramme for samling af signalkomplekser | CyRPA initierer samling af P. falciparum PfRh5/PfRipr-komplekset, der binder erytrocytreceptoren, basigin og medierer værtscelleinvasion |
| Pseudoliase | Allosterisk aktivering af en almindelig enzymanalog | Prozyme-heterodimerisering med S-adenosylmethionindecarboxylase (AdoMetDC) aktiverer katalytisk aktivitet 1000 gange |
| Pseudotransferase | Allosterisk aktivering af en cellulær enzymanalog | Viral GAT rekrutterer cellulær PFAS til at deaminere RIG-I og modvirke værtens antivirale forsvar. Den døde paralog af T. brucei deoxyhypusin synthase (TbDHS), DHSp, binder til DHSc og øger dens aktivitet mere end 1000 gange. |
| Pseudo-histone acetyltransferase (pseudoHAT) | Mulige rammer for samling af signalkomplekser | Den humane O-GlcNAcase (OGA) mangler katalytiske rester og acetyl-CoA-binding i modsætning til den bakterielle modpart |
| Pseudophospholipase | Mulige rammer for samling af signalkomplekser | Det foreslås, at FAM83-familiens proteiner har erhvervet nye funktioner ved at fremme den katalytiske aktivitet af forfædres phospholipase D |
| Allosterisk inaktivering af en almindelig enzymanalog | Viper phospholipase A2-hæmmeren ligner strukturelt det humane cellulære protein phospholipase A2, som den er målrettet mod. | |
| Pseudoxidoreduktase | Allosterisk inaktivering af en almindelig enzymanalog | ALDH2*2 interfererer med samlingen af den aktive analog, ALDH2*1, til en tetramer. |
| Pseudodismutase | Allosterisk inaktivering af en almindelig enzymanalog | Superoxiddismutase (CCS) kobberchaperon binder til og aktiverer katalyse af dets enzymatiske modstykke SOD1 |
| pseudodihydrotase | Justering af foldningen eller den komplekse samling af et fælles enzym | Pseudomonas pDHO er påkrævet for enten at folde den katalytiske underenhed af aspartat transcarbamoylase eller samle den til en aktiv oligomer |
| Pseudo-RNase | Facilitering af kompleks montering/stabilitet og fremme af sammenslutning af katalytiske paraloger | KREPB4 kan fungere som et pseudo-enzym for at danne den ikke-katalytiske halvdel af RNase III-heterodimeren med redigering af endonuklease(r) |
| Enzymer | |
|---|---|
| Aktivitet | |
| Regulering | |
| Klassifikation | |
| Typer |
|