SH2结构域

SH2结构域的晶体结构：该结构包含一股大β折叠（绿色）两侧连着两股α螺旋（橙色及蓝色）[1]
鑑定
標誌	SH2
Pfam	PF00017（旧版）
InterPro（英语：InterPro）	IPR000980
SMART（英语：Simple Modular Architecture Research Tool）	SH2
PROSITE（英语：PROSITE）	PDOC50001
SCOP（英语：Structural Classification of Proteins）	1sha / SUPFAM
OPM（英语：Orientations of Proteins in Membranes database）蛋白	1xa6
CDD（英语：Conserved Domain Database）	cd00173
現有可用的蛋白結構： Pfam 結構（旧版） / ECOD PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum（英语：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

SH2结构域（英語：Src Homology 2 domain，Src同源2结构域）是癌蛋白Src[2]以及许多其它细胞内信号转导蛋白[3]上的一个保守的结构域。那些含SH2结构域的蛋白质可以对接到其它蛋白中的磷酸化酪氨酸残基上。SH2结构域往往存在于帮助受体酪氨酸激酶通路信号转导的衔接蛋白中[4]。

介绍

蛋白质-蛋白质互作在细胞生长与发育过程中起到重要的作用。作为蛋白质亚单位的模块化的结构域通过识别短肽序列的方式调控这些蛋白质互作。SH2结构域就是比较著名的结构域之一。SH2结构域在细胞通讯之中起到了重要作用。这一结构域长约100个氨基酸，存在于111种人体蛋白质中[5]。究其结构，该结构域包含两股α螺旋及七股β链。研究显示其与磷酸化的酪氨酸残基有较高的亲和力且已知其可以识别一段模体肽链中3～6个氨基酸序列。

结合与磷酸化

SH2结构域通常结合到靶蛋白中较长肽基序中的磷酸化酪氨酸残基上，SH2结构域代表了最大一类已知磷酸酪氨酸识别结构域[6][7]。

蛋白质中的磷酸化酪氨酸残基往往存在于信号转导通路中，这一信号由酪氨酸激酶产生。通过这种方式，由酪氨酸激酶所致的底物磷酸化行使了开关的作用，诱发含SH2结构域的蛋白结合上来。结合到SH2结构域上的多种含酪氨酸的短线性基序在多种高等真核生物间都很保守[8]。在真核生物进化过程中，酪氨酸激酶与SH2结构域同时出现，证明了它们之间的紧密联系性。

多样性

SH2结构域并不存在于单细胞的酵母之中，而存在于单细胞生物与多细胞的动物之间的边缘生物中，如社会性变形虫盘基网柄菌[9]。

前人做过详尽的对人类及小鼠中SH2结构域的生物信息学检测，发现人类基因组编码出的115种蛋白质中包含了120个SH2结构域[10]，这意味着SH2结构域的进化速度很快。

现已解析出大量SH2结构域的结构，亦构建出敲除含SH2结构域的那些蛋白质的基因敲除鼠。可在这个网站上找到这些敲除小鼠的信息[11]。

功能

SH2结构域的功能是特异性识别酪氨酸残基的磷酸化状态，从而使包含SH2结构域的蛋白质可以定位到其它蛋白的磷酸化酪氨酸位点上。这一过程构成了信号穿过细胞膜转导入细胞的基本事件，细胞外空间的信号被受体“感知”，继而在胞内空间转化为另一种化学形式，如磷酸化的酪氨酸。酪氨酸的磷酸化状态激活了串联的蛋白-蛋白交互作用，其中包含SH2结构域的蛋白质被召集到磷酸化酪氨酸位点上。这一过程激活了一系列最终导致基因表达改变等细胞响应下游事件。

最初是在癌蛋白Src与Fps之中鉴定出了SH2结构域，该结构域长度约为100个氨基酸残基。通过序列特异性及严格依赖磷酸化的方式与包含磷酸酪氨酸的靶肽段结合，从而行使胞内信号调控模块的功能。

例子

蛋白质中包括SH2结构域的人类基因有：

• 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

参考文献

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. （原始内容存档于2019-01-19）. 
4. Koytiger G, Kaushansky A, Gordus A, Rush J, Sorger PK, Macbeath G. Phosphotyrosine signaling proteins that drive oncogenesis tend to be highly interconnected. Mol. Cell Proteomics. January 2013. PMID 23358503. doi:10.1074/mcp.M112.025858. 
5. Bernard A. Liu, Eshana Shah, Karl Jablonowski, Andrew Stergachis, Brett Engelmann, Piers D. Nash. The SH2 domain-containing proteins in 21 species establish the provenance and scope of phosphotyrosine signaling in eukaryotes. Science Signaling. 2011-12-06, 4 (202): ra83 [2019-02-12]. ISSN 1937-9145. PMC 4255630 . PMID 22155787. doi:10.1126/scisignal.2002105. （原始内容存档于2019-02-17）. 
6. Pawson T, Gish GD, Nash P. SH2 domains, interaction modules and cellular wiring. Trends in Cell Biology. December 2001, 11 (12): 504–11. PMID 11719057. doi:10.1016/S0962-8924(01)02154-7. 
7. Huang H, Li L, Wu C, Schibli D, Colwill K, Ma S, Li C, Roy P, Ho K, Songyang Z, Pawson T, Gao Y, Li SS. Defining the specificity space of the human SRC homology 2 domain. Molecular & Cellular Proteomics : MCP. April 2008, 7 (4): 768–84. PMID 17956856. doi:10.1074/mcp.M700312-MCP200. 
8. Siyuan Ren, Guang Yang, Youyu He, Yiguo Wang, Yixue Li, Zhengjun Chen. The conservation pattern of short linear motifs is highly correlated with the function of interacting protein domains. BMC genomics. 2008-10-01, 9: 452 [2019-02-12]. ISSN 1471-2164. PMC 2576256 . PMID 18828911. doi:10.1186/1471-2164-9-452. （原始内容存档于2019-06-07）. 
9. Eichinger L, Pachebat JA, Glöckner G; et al. The genome of the social amoeba Dictyostelium discoideum. Nature. May 2005, 435 (7038): 43–57. PMC 1352341 . PMID 15875012. doi:10.1038/nature03481. 
10. Liu BA, Jablonowski K, Raina M, Arcé M, Pawson T, Nash PD. The human and mouse complement of SH2 domain proteins-establishing the boundaries of phosphotyrosine signaling. Molecular Cell. June 2006, 22 (6): 851–68. PMID 16793553. doi:10.1016/j.molcel.2006.06.001. 
11. Nash P, Pawson T, Jablonowski K. the SH2 domain. The University of Chicago. [2008-11-08]. （原始内容存档于2006-09-10）. 

外部链接

• Li S. SMALI site. University of Western Ontario. 2007 [2009-01-08]. （原始内容存档于2009-03-10）. 
• Mayer BJ. SH2 Domain Database link page. University of Connecticut. 2007-10-23 [2009-01-08]. （原始内容存档于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]. （原始内容存档于2014-10-16）. 
• Rose T, Waksman G. SH2 domains: Introduction and Overview. Washington University School of Medicine. 2000-02-29 [2009-01-08]. （原始内容存档于2008-08-21）.