Demarcación de dominios en proteínas

Las proteínas son máquinas moleculares que ejercen una gran variedad de funciones. De hecho, una misma proteína puede desempeñar distintos papeles a la vez. Para poder manejar esta complejidad, a la unidad de plegamiento, funcional y evolutiva le llamamos dominio . Esta definición es cómoda, pero no ha evitado que haya controversias, porque la dinámica evolutiva de las proteínas no es discreta (Pascual-García et al., 2009). Sin embargo, desde un punto de vista práctico, podemos generalizar y decir que a cada dominio le corresponde una función molecular. En la figura 11 vemos que un dominio se puede normalmente reducir a un conjunto de elementos de estructura secundaria que se pliegan juntos.

Figura 11: Estructura terciaria de una proteína con dos dominios (azul y rojo), con su topología a la derecha. Figura adaptada de Wuerges et al. (2006). Copyright (2006) National Academy of Sciences.
Image 3sto2s

Los recursos de referencia para la definición de dominios de proteínas han sido tradicionalmente las bases de datos SCOP, CATH y Pfam.

Estas bases de datos dependen de la curación manual de datos por parte de expertos, pero siguen enfoques distintos:

Como muestra del tamaño del repertorio de dominios conocidos, la versión 31.0 de Pfam contiene 16712 familias, mientras que SCOPe v2.07 contiene 4919 y CATH v4.2 tiene 6119 superfamilias.

Figura 12: Definición del dominio EGF contenido en la estructura 1W8B según SCOP. El dominio incluye 4 láminas beta (en amarillo) unidas con 3 puentes disulfuro entre 6 residuos de cisteína.
Image EGF

Figura 13: Alineamiento múltiple de secuencias de la familia/dominio EGF en Pfam, que incluye 5 de los 6 residuos C. Se colorean con distintos colores las columnas con G, P, las cadenas laterales pequeñas o hidrofóbicas (C,A,V,L,I,M,F,W), residuos con grupo hidroxilo o amina (S,T,N,Q), los cargados (D,E,R,K) y finalmente los residuos H o Y.
Image EGFPfamSeed

B Contreras-Moreira B, I Yruela (2015-18) http://digital.csic.es/handle/10261/117608
http://www.eead.csic.es/compbio