Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
Offener Zugang

Abstrakt

Neue Minimotive und ihre Funktionen im C-Terminom

Surbhi Sharma1, Nemanja Novakovic1, Zachary Thomas FitzHugh1,2, Alexandria Bragg1, ​​Stephen Brooks1, Xiaogang Wu2, Martin R. Schiller1,2*

Mehrere Proteindomänen und Rezeptoren erkennen Minimotive an den kurzen Carboxylenden von Proteinen und steuern die Proteinclusterung, den Proteintransport und posttranslationale Modifikationen. Diese funktionellen C-terminalen Minimotive finden sich auf etwa 17 % der Proteine ​​im menschlichen Proteom, wobei 83 % von unbekannter funktioneller Bedeutung sind. Wir haben einen bioinformatischen/proteomischen Ansatz getestet, um systematisch neue C-terminale Minimotivfunktionen zu identifizieren. Wir haben 30 mutmaßliche Konsensus-C-terminale Minimotive anhand ihrer Faltungsanreicherung und Sequenzkomplexität ausgewählt. Diese 30 Konsensus-Minimotive hatten Instanzen auf 16 % der C-Termini im menschlichen Proteom. Bindungspartner für eine repräsentative Instanz für jedes Konsensus-C-terminale Minimotiv wurden durch Affinitätsreinigungs-Flüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie identifiziert. Wir haben den Ansatz mit einer PDZ-bindenden C-terminalen Minimotivinstanz, SDV>, validiert und 436 potenzielle neue Interaktoren identifiziert. Für 7 der 30 neuen C-terminalen Minimotive wurden 32 zuvor bekannte Interaktoren wiederentdeckt. Insgesamt unterstützen die Experimente 2.048 neue Bindungspartner für die 30 C-terminalen Minimotive. Viele Interaktoren der LxxxI>- und QxxL>-Minimotivsequenzmuster spielen eine Rolle beim RNA-Spleißen bzw. beim Zellzyklus. Die wichtigsten Konsensreste für die neuen Minimotive befanden sich an Positionen pathogener Mutationen für 6 Krankheiten, was Einblicke in den Krankheitsmechanismus gibt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die 30 neuen C-terminalen Konsens-Minimotive 16 % des menschlichen C-Terminoms abdecken, bei der Identifizierung potenzieller Krankheitsmechanismen helfen und dieser Ansatz skaliert werden kann, um Funktionen von Protein-C-Termini im menschlichen C-Terminom zu bestimmen.