SH2結構域

SH2結構域（英語：Src Homology 2 domain，Src同源2結構域）是癌蛋白Src^[2]以及許多其它細胞內信號轉導蛋白^[3]上的一個保守的結構域。那些含SH2結構域的蛋白質可以對接到其它蛋白中的磷酸化酪氨酸殘基上。SH2結構域往往存在於幫助受體酪氨酸激酶通路信號轉導的銜接蛋白中^[4]。

SH2結構域的晶體結構：該結構包含一股大β摺疊（綠色）兩側連着兩股α螺旋（橙色及藍色）[1]
鑑定
標誌	SH2
Pfam	PF00017（舊版）
InterPro（英語：InterPro）	IPR000980
SMART（英語：Simple Modular Architecture Research Tool）	SH2
PROSITE（英語：PROSITE）	PDOC50001
SCOP（英語：Structural Classification of Proteins）	1sha / SUPFAM
OPM（英語：Orientations of Proteins in Membranes database）蛋白	1xa6
CDD（英語：Conserved Domain Database）	cd00173
現有可用的蛋白結構： Pfam 結構（舊版） / ECOD PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum（英語：PDBsum） 結構概要 PDB 1k9aB:82-156 1jwoA:122-196 1a81G:168-244 1cszA:168-244 1csyA:168-244 1m61A:163-239 1nrvB:493-574 1mw4A:431-512 2augA:439-520 2shpA:112-197 1x6cA:110-194 2b3oA:110-194 1aycA:6-81 1ayaB:6-81 1aybA:6-81 1ayd :6-81 1ju5A:13-104 1spsA:148-230 1sprC:148-230 1bkl :148-230 1bkm :148-230 1kc2A:148-230 1is0A:148-230 1nzvA:148-230 1nzlA:148-230 1skj :148-230 1shbA:148-230 1shaA:148-230 1p13B:148-230 2ptkA:148-230 1f1wA:148-230 1f2fA:148-230 1o4kA:151-233 1o4iA:151-233 1o4hA:151-233 1a09B:151-233 1o46A:151-233 1o43A:151-233 1o4dA:151-233 1o4bA:151-233 1kswA:151-233 1a1bB:151-233 1a1eB:151-233 1o4jA:151-233 1o4mA:151-233 1o4cA:151-233 1a08A:151-233 1a07B:151-233 1o49A:151-233 1fmk :151-233 1o4nA:151-233 1hcsB:151-233 2src :151-233 1a1aB:151-233 1a1cA:151-233 1o4fA:151-233 1o4eA:151-233 1o4qA:151-233 1o4rA:151-233 1o48A:151-233 1shdA:151-233 1y57A:151-233 1hctB:151-233 1o45A:151-233 1o4gA:151-233 1o4oA:151-233 1o47A:151-233 1o42A:151-233 1o44A:151-233 1o4aA:151-233 1o41A:151-233 1o4pA:151-233 1o4lA:151-233 1g83A:149-231 1aotF:149-231 1aouF:149-231 1lkkA:127-209 1ijrA:127-209 1fbzB:127-209 1cweA:127-209 1lcjA:127-209 1cwdL:127-209 1lckA:127-209 1bhfA:127-209 1lklA:127-209 1qcfA:144-226 1ad5A:144-226 2hckB:144-226 3hck :144-226 1blj :118-199 1blk :118-199 1picA:624-698 1h9oA:624-698 1bfj :624-698 1bfi :624-698 1qadA:624-698 1z3kA:285-359 1fhs :60-135 1cj1A:60-135 1fyrA:60-135 2aobC:60-135 1bm2A:60-135 1bmbA:60-135 1griA:60-135 1x0nA:60-135 1jyuA:60-135 1qg1E:60-135 2aoaB:60-135 1jyqB:60-135 1zfpE:60-135 1jyrA:60-135 1ghu :60-135 1r1qB:58-132 1r1sA:58-132 1r1pD:58-132 1wcpA:488-559 1mil :488-559 1opkA:127-202 2abl :127-202 1oplA:127-202 1ab2 :127-202 1ka6A:7-87 1d4wA:7-87 1d1zA:7-87 1m27A:7-87 1d4tA:7-87 1ka7A:7-87 1i3zA:5-86 2cs0A:34-109 2fciA:668-741 2pleA:668-741 2pldA:668-741 1wquA:460-530 1rqqC:409-486 1rpyA:409-486 2crhA:671-745 1xa6A:59-130 2pna :333-408 2pnb :333-408 1oo4A:333-408 1oo3A:333-408 1fu5A:333-408 1fu6A:333-408 1luiA:245-328 1lukA:245-328 1lumA:245-328 1lunA:245-328 1yvlA:573-668 1bf5A:573-668 1bg1A:584-674 1y1uA:589-670 1uurA:587-658 1uusA:587-658

介紹

蛋白質-蛋白質互作在細胞生長與發育過程中起到重要的作用。作為蛋白質亞單位的模塊化的結構域通過識別短肽序列的方式調控這些蛋白質互作。SH2結構域就是比較著名的結構域之一。SH2結構域在細胞通訊之中起到了重要作用。這一結構域長約100個氨基酸，存在於111種人體蛋白質中^[5]。究其結構，該結構域包含兩股α螺旋及七股β鏈。研究顯示其與磷酸化的酪氨酸殘基有較高的親和力且已知其可以識別一段模體肽鏈中3～6個氨基酸序列。

結合與磷酸化

SH2結構域通常結合到靶蛋白中較長肽基序中的磷酸化酪氨酸殘基上，SH2結構域代表了最大一類已知磷酸酪氨酸識別結構域^[6][7]。

蛋白質中的磷酸化酪氨酸殘基往往存在於信號轉導通路中，這一信號由酪氨酸激酶產生。通過這種方式，由酪氨酸激酶所致的底物磷酸化行使了開關的作用，誘發含SH2結構域的蛋白結合上來。結合到SH2結構域上的多種含酪氨酸的短線性基序在多種高等真核生物間都很保守^[8]。在真核生物進化過程中，酪氨酸激酶與SH2結構域同時出現，證明了它們之間的緊密聯繫性。

多樣性

SH2結構域並不存在於單細胞的酵母之中，而存在於單細胞生物與多細胞的動物之間的邊緣生物中，如社會性變形蟲盤基網柄菌^[9]。

前人做過詳盡的對人類及小鼠中SH2結構域的生物信息學檢測，發現人類基因組編碼出的115種蛋白質中包含了120個SH2結構域^[10]，這意味着SH2結構域的進化速度很快。

現已解析出大量SH2結構域的結構，亦構建出敲除含SH2結構域的那些蛋白質的基因敲除鼠。可在這個網站上找到這些敲除小鼠的信息^[11]。

功能

SH2結構域的功能是特異性識別酪氨酸殘基的磷酸化狀態，從而使包含SH2結構域的蛋白質可以定位到其它蛋白的磷酸化酪氨酸位點上。這一過程構成了信號穿過細胞膜轉導入細胞的基本事件，細胞外空間的信號被受體「感知」，繼而在胞內空間轉化為另一種化學形式，如磷酸化的酪氨酸。酪氨酸的磷酸化狀態激活了串聯的蛋白-蛋白交互作用，其中包含SH2結構域的蛋白質被召集到磷酸化酪氨酸位點上。這一過程激活了一系列最終導致基因表達改變等細胞響應下游事件。

最初是在癌蛋白Src與Fps之中鑑定出了SH2結構域，該結構域長度約為100個氨基酸殘基。通過序列特異性及嚴格依賴磷酸化的方式與包含磷酸酪氨酸的靶肽段結合，從而行使胞內信號調控模塊的功能。

例子

蛋白質中包括SH2結構域的人類基因有：

• ABL1、ABL2
• BCAR3、BLK、BLNK、BMX、BTK
• CHN2、CISH、CRK、CRKL、CSK
• DAPP1
• FER、FES、FGR、FRK、FYN
• GRAP、GRAP2、GRB10、GRB14、GRB2、GRB7
• HCK、HSH2D
• INPP5D、INPPL1、ITK、 JAK2、LCK、LCP2、LYN
• MATK、NCK1、NCK2
• PIK3R1、PIK3R2、PIK3R3、PLCG1、PLCG2、PTK6、PTPN11、PTPN6、RASA1
• SH2B1、SH2B2、SH2B3、SH2D1A、SH2D1B、SH2D2A、SH2D3A、SH2D3C、SH2D4A、SH2D4B、SH2D5、SH2D6、SH3BP2、SHB、SHC1、SHC3、SHC4、SHD、SHE
• SLA、SLA2
• SOCS1、SOCS2、SOCS3、SOCS4、SOCS5、SOCS6、SOCS7
• SRC、SRMS
• STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5A、STAT5B、STAT6
• SUPT6H、SYK
• TEC、TENC1、TNS、TNS1、TNS3、TNS4、TXK
• VAV1、VAV2、VAV3
• YES1、 ZAP70

參考文獻

1. PDB 1lkk; Tong L, Warren TC, King J, Betageri R, Rose J, Jakes S. Crystal structures of the human p56lck SH2 domain in complex with two short phosphotyrosyl peptides at 1.0 A and 1.8 A resolution. J. Mol. Biol. March 1996, 256 (3): 601–10. PMID 8604142. doi:10.1006/jmbi.1996.0112.
2. Sadowski I, Stone JC, Pawson T. A noncatalytic domain conserved among cytoplasmic protein-tyrosine kinases modifies the kinase function and transforming activity of Fujinami sarcoma virus P130gag-fps. Mol. Cell. Biol. December 1986, 6 (12): 4396–408. PMC 367222 . PMID 3025655.
3. Russell RB, Breed J, Barton GJ. Conservation analysis and structure prediction of the SH2 family of phosphotyrosine binding domains. FEBS Lett. June 1992, 304 (1): 15–20 [2013-11-03]. PMID 1377638. doi:10.1016/0014-5793(92)80579-6. （原始內容存檔於2019-01-19）.
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外部連結

• Li S. SMALI site. University of Western Ontario. 2007 [2009-01-08]. （原始內容存檔於2009-03-10）.
• Mayer BJ. SH2 Domain Database link page. University of Connecticut. 2007-10-23 [2009-01-08]. （原始內容存檔於2009-07-07）.
• The Nash Lab. the SH2 domain. The Nash Lab. 2005 [2012-12-13].^{[失效連結]}
• The Pawson Lab. SH2 Domain. Mount Sinai Hospital, Ontario, Canada. [2009-01-08]. （原始內容存檔於2014-10-16）.
• Rose T, Waksman G. SH2 domains: Introduction and Overview. Washington University School of Medicine. 2000-02-29 [2009-01-08]. （原始內容存檔於2008-08-21）.