PSD95（DLG-4遺伝子）におけるTri-PDZドメインの進化

科学分野:

• 進化生物学
• 分子生物学
• ゲノミクス

背景:

• シナプスタンパク質（DLG4（PSD-95をコード）など）は、動物の生命に先行する古代の起源を持っています。
• DLG4は、PDZドメインを含む保存されたドメイン構造を持つMAGUKタンパク質です。

研究 の 目的:

• DLG4のtri-PDZドメインの進化の歴史を、その深い祖先の起源までたどること。
• PDZ3ドメインとそのリガンドCRIPTの保存された結合メカニズムを調査すること。

主な方法:

• DLG4のtri-PDZドメインの系統解析。
• ドメイン保存のための進化スケールモデリング（ESM2）。
• 構造および結合解析のためのAlphaFold2マルチマー。

主要な成果:

• DLG4のPDZドメインの系統は、Filozoaにおける単一の祖先ドメインに由来します。
• PDZドメインの同一性は、動物界の境界を越えて保存されています。
• PDZ3リガンドであるCRIPTはFilozoaで保存されており、水素結合が保存された結合の鍵となります。

結論:

• DLG4のPDZドメインアーキテクチャは古代のものであり、高度に保存されています。
• 水素結合は、PDZ3リガンド相互作用のための基本的なイノベーションを表し、より広範なタンパク質間相互作用を可能にします。