Domaine EGF
Un domaine EGF, ou domaine EGF-like, EGF-like domain en anglais, est un domaine protéique, conservé à travers l'évolution, appelé ainsi en référence au facteur de croissance épidermique (Epidermal Growth Factor en anglais), protéine où ce type de structure a été décrit pour la première fois. Il est formé de 30 à 40 résidus d'acides aminés et a été observé dans un grand nombre de protéines, essentiellement animales[3],[4]. La plupart des occurrences de domaines EGF ont été observées dans les domaines extracellulaires des protéines membranaires ou dans les protéines sécrétées (en). La cyclooxygénase 2 fait exception.
| Pfam | PF00008 |
|---|---|
| Clan Pfam | CL0001 |
| InterPro | IPR006209 |
| PROSITE | PDOC00021 |
| SCOP | 1apo |
| SUPERFAMILY | 1apo |
| Protéine OPM | 1dan |
| CDD | cd00053 |
Les domaines EGF contiennent six résidus de cystéine qui, dans le facteur de croissance épidermique, forment trois ponts disulfure. La structure de domaines EGF à quatre ponts disulfure a été résolue dans des laminines et des intégrines.
Les domaines EGF sont généralement présents dans les protéines en exemplaires multiples adjacents : ces répétitions tendent à se replier ensemble pour constituer un solénoïde linéaire formant une unité fonctionnelle.
Structure des domaines EGF-like modifier
Structure générale modifier
Les domaines EGF-like présentent une structure conservée qui s'étend de la deuxième cystéine jusqu'à l'extrémité C-terminale de la chaîne polypeptidique. Cette région du domaine se caractérise par une alternance de brins β antiparallèles, reliés par des boucles de topologies variées, formant deux feuillets β distincts. Le premier feuillet β, situé du côté N-terminal, est appelé feuillet β majeur, tandis que le second, du côté C-terminal, est nommé feuillet β mineur. [1]
Les deux brins du feuillet β majeur sont connectés par une boucle pouvant adopter une structure en tour β II ou une boucle Ω en cas d'insertion de résidus. Ce feuillet est stabilisé par un réseau régulier de liaisons hydrogènes inter-brins, suivi d'une boucle formant un tour β II à partir de la glycine conservée (suivie d'un acide aminé aromatique en N-terminal). En revanche, le feuillet β mineur adjacent présente une irrégularité dans son motif de liaisons hydrogènes inter-brins, due à l'insertion d'un résidu sur le brin β C-terminal, formant ainsi une liaison hydrogène supplémentaire avec un résidu du brin β adjacent. Cette liaison hydrogène supplémentaire induit un renflement β, provoquant une torsion du brin β C-terminal incluant la dernière cystéine.[2] Par ailleurs, des liaisons hydrogènes entre un résidu polaire en N-terminal de la sixième cystéine et un résidu proche de la deuxième cystéine contribuent à stabiliser le feuillet β mineur.
Variations de la structure modifier
En analysant les structures des domaines EGF-like, particulièrement au niveau du feuillet β mineur, les chercheurs ont observé une diversité de formes, d'orientations et de types de renflement β dans ce feuillet. Ils ont attribué cette variation à la nature du résidu en position C-terminale du premier acide aminé impliqué dans les liaisons hydrogènes dans le brin N-terminal. Lorsqu'on compare les structures des domaines EGF-like en alignant le réseau de liaisons hydrogènes du feuillet β mineur, on remarque l'existence de deux motifs structuraux distincts correspondant à deux types de domaines EGF-like retrouvés dans la nature.[3]
Classification des domaines EGF-like modifier
Les domaines hEGF-like modifier
Les domaines EGF-like de ce type sont homologues à l'EGF humain. Ils comprennent de 8 à 9 acides aminés dans leur région C-terminale, entre la cinquième et la sixième cystéine. La glycine, présente à trois résidus en C-terminal de la dernière cystéine (C6-X-X-G), est hautement conservée et est habituellement suivie par un acide aminé chargé (R, H, K, D, ou E). Concernant la partie N-terminale du domaine, la séquence entre la deuxième et la troisième cystéine contient au minimum quatre résidus : le deuxième résidu en N-terminal est soit une glycine, soit une alanine, tandis que le troisième résidu en N-terminal peut être une glycine, un acide aspartique ou une glutamine. Dans certains cas, un résidu hydroxylé tel que la sérine ou la thréonine est présent en position N-terminal de la troisième cystéine, dans la séquence C2-X-X-(G/D/Q)-(G/A)-(X/S/T)-C3.
Les domaines cEGF-like modifier
Les domaines cEGF-like contiennent 10 à 13 acides aminés entre la cinquième et la sixième cystéine. Contrairement aux domaines hEGF-like, le troisième résidu en N-terminal de la sixième cystéine est un résidu volumineux (L, M, V, E ou I), typiquement une leucine (L).
À l'intérieur des domaines de type cEGF, des variations de séquence sont observées entre la deuxième et la troisième cystéine, permettant d'identifier deux sous-types de domaines cEGF-like. Le premier sous-type, appelé cEGF-like de type 1, comporte au moins 4 résidus entre la deuxième et la troisième cystéine, avec le deuxième résidu en N-terminal de la troisième cystéine étant généralement une glycine (G), similaire aux domaines hEGF-like. Dans le sous-type 2, la séquence comprend généralement 3 résidus, et la glycine (G) est substituée par un résidu volumineux (L, M, V, E ou I).
Notes et références modifier
- (en) K. Nagata, D. Kohda, H. Hatanaka, S. Ichikawa, S. Matsuda, T. Yamamoto, A. Suzuki et F. Inagaki, « Solution structure of the epidermal growth factor-like domain of heregulin-α, a ligand for p180erbB-4 », The EMBO Journal, vol. 13, no 15, , p. 3517-3523 (PMID 8062828, PMCID 395255, lire en ligne)
- (en) Jian-Ping Xiong, Thilo Stehle, Beate Diefenbach, Rongguang Zhang, Reinhardt Dunker, David L. Scott, Andrzej Joachimiak, Simon L. Goodman et M. Amin Arnaout, « Crystal Structure of the Extracellular Segment of Integrin αVβ3 », Science, vol. 294, no 5541, , p. 339-345 (PMID 11546839, PMCID 2885948, DOI 10.1126/science.1064535, Bibcode 2001Sci...294..339X, lire en ligne)
- (en) A. K. Downing, V. Knott, J. M. Werner, C. M. Cardy, I. D. Campbell et P. A. Handford, « Solution Structure of a Pair of Calcium-Binding Epidermal Growth Factor-like Domains: Implications for the Marfan Syndrome and Other Genetic Disorders », Cell, vol. 85, no 4, , p. 597-605 (PMID 8653794, DOI 10.1016/S0092-8674(00)81259-3, lire en ligne)
- (en) Peer Bork, A. Kristina Downing, Bruno Kieffer et Iain D. Campbell, « Structure and distribution of modules in extracellular proteins », Quarterly Reviews of Biophysics, vol. 29, no 2, , p. 119-167 (PMID 8870072, DOI 10.1017/S0033583500005783, lire en ligne)
