Phosphoinositid-Erkennungsdomänen

Die Anzahl der Domänen oder Module, die bekannt dafür sind, Phosphoinositide zu binden, hat in den letzten Jahren dramatisch zugenommen und ist in Proteinen zu finden, die an intrazellulärem Verkehr, zellulärer Signalgebung und Zytoskelett-Umgestaltung beteiligt sind. Die Analyse der Lipidbindung durch diese Domänen und deren strukturelle Basis hat bedeutende Einblicke in den Mechanismus der Membranrekrutierung durch die verschiedenen zellulären Phosphoinositide gegeben. Domänen, die nur die seltenen (3-phosphorylierten) Phosphoinositide anvisieren, müssen mit sehr hoher Affinität und exquisiter Spezifität binden. Dies wird ausschließlich durch Kopfgruppen-Interaktionen im Fall bestimmter Pleckstrin-Homologie (PH)-Domänen erreicht, die PtdIns(3,4,5)P3 und/oder PtdIns(3,4)P2 binden, erfordert jedoch eine zusätzliche Membraneinfüge- und/oder Oligomerisierungs-Komponente im Fall der PtdIns(3)P-anvisierenden Phox-Homologie (PX) und FYVE-Domänen. Domänen, die PtdIns(4,5)P2 anvisieren, das etwa 25-fach häufiger vorkommt, erfordern nicht die gleichen strengen Affinitäts- und Spezifitätsmerkmale und tendieren dazu, in der Struktur vielfältiger zu sein. Der Modus der Phosphoinositid-Bindung durch verschiedene Domänen scheint auch ihre unterschiedlichen Funktionen widerzuspiegeln. Beispielsweise erkennen Pleckstrin-Homologie-Domänen, die als einfache Ziel-Domänen fungieren, nur Phosphoinositid-Kopfgruppen. Im Gegensatz dazu scheinen bestimmte andere Domänen, insbesondere die Epsin-ENTH-Domäne, eine Bilayer-Krümmung zu fördern, indem sie bei der Bindung in die Membran eingefügt werden.