3.4 : Conservazione dei domini proteici tra proteine diverse

Un dominio proteico è una sezione autonoma di una proteina capace di ripiegarsi in modo indipendente, nella sua struttura tridimensionale. Esistono modalità limitate in cui i domini proteici possono ripiegarsi, poiché alcune disposizioni tridimensionali specifiche come eliche alfa, fogli beta, e anse sono più energeticamente più favorevoli di altri. Esistono decine di migliaia di proteine diverse, ma ci sono meno di 1, 500 domini conosciuti, perché domini simili appaiono in molte proteine.

Le proteine con sequenze amminoacidiche corte probabilmente avranno un solo dominio, ma la maggior parte delle proteine contiene domini multipli con funzioni distinte. I domini multipli di una proteina lavorano insieme per permetterle di svolgere il suo ruolo. Spesso un dominio agisce per regolare la funzione di un altro dominio;ad esempio, quando un ligando si lega al dominio legante il ligando di un recettore, ciò può innescare la funzione enzimatica del dominio catalitico da potenziare.

I domini proteici si sono evoluti come moduli che possono essere riorganizzati per creare nuove proteine con funzioni uniche in un processo chiamato domain shuffling. Queste unità si combinano in diversi orientamenti a seconda della posizione delle code N e C-terminali della catena aminoacidica. Se il terminale N e il terminale C del dominio sono nelle immediate vicinanze, la proteina avrà una struttura globulare e compatta, 00:01:30.940 00:01:34.810 mentre se i terminali N e C sono su estremità opposte del dominio, la struttura complessiva sarà di forma allungata e lineare.

Src è una proteina contenente tre domini proteici distinti;due di questi domini, chiamati domini di omologia Src SH2 e SH3, permettono alle proteine che contengono questo dominio di legarsi a sequenze specifiche di catene amminoacidiche. Ciascuno di questi domini è conservato attraverso diverse proteine. Il dominio SH2 si lega alle tirosine fosforilate e si trova in oltre 115 proteine diverse.

Il dominio SH3 si lega a sequenze ricche di prolina ed è stato trovato 300 volte nel genoma umano. Questi domini proteici ed altri sono costruzioni genetiche per la creazione di proteine che combinano funzioni multiple in modi unici.