Domän med okänd funktion - Domain of unknown function
En domän med okänd funktion (DUF) är en proteindomän som inte har någon karakteriserad funktion. Dessa familjer har samlats ihop i Pfam -databasen med prefixet DUF följt av ett nummer, med exempel DUF2992 och DUF1220 . Från och med 2019 finns det nästan 4000 DUF -familjer i Pfams databas som representerar över 22% av kända familjer. Vissa DUF heter inte med hjälp av nomenklaturen på grund av populär användning men är ändå DUF.
DUF -beteckningen är preliminär och sådana familjer tenderar att byta namn till ett mer specifikt namn (eller slås samman med en befintlig domän) efter att en funktion har identifierats.
Historia
DUF -namnsystemet introducerades av Chris Ponting genom tillägget av DUF1 och DUF2 till SMART -databasen . Dessa två domäner befanns ha stor spridning i bakteriella signalproteiner. Därefter identifierades funktionerna för dessa domäner och de har sedan bytt namn till GGDEF -domänen respektive EAL -domänen .
Karakterisering
Strukturella genomiska program har försökt förstå DUF: s funktion genom strukturbestämning. Strukturerna för över 250 DUF -familjer har lösts. Detta (2009) arbete visade att cirka två tredjedelar av DUF -familjer hade en struktur som liknade en tidigare löst och därför sannolikt kommer att vara divergerande medlemmar i befintliga proteinsuperfamiljer, medan ungefär en tredjedel hade en ny proteingång.
Vissa DUF -familjer delar fjärrsekvenshomologi med domäner som har kännetecknat funktion. Beräkningsarbete kan användas för att länka dessa relationer. Ett arbete från 2015 kunde tilldela 20% av DUF till karakteriserade strukturella superfamiljer. Pfam utför också kontinuerligt (manuellt verifierad) tilldelning i "klan" superfamiljposter.
Frekvens och bevarande
Mer än 20% av alla proteindomäner kommenterades som DUF under 2013. Cirka 2700 DUF finns i bakterier jämfört med drygt 1500 i eukaryoter. Över 800 DUF delas mellan bakterier och eukaryoter, och cirka 300 av dessa finns också i archaea. Totalt förekommer 2 786 bakteriella Pfam -domäner även i djur, inklusive 320 DUF.
Roll inom biologi
Många DUF är mycket bevarade, vilket indikerar en viktig roll i biologin. Många sådana DUF är emellertid inte väsentliga, därför är deras biologiska roll ofta okänd. Till exempel finns DUF143 i de flesta bakterier och eukaryota genomer. Men när den raderades i Escherichia coli detekterades ingen uppenbar fenotyp . Senare visade det sig att proteinerna som innehåller DUF143 är ribosomala tystningsfaktorer som blockerar sammansättningen av de två ribosomala subenheterna. Även om denna funktion inte är nödvändig, hjälper den cellerna att anpassa sig till låga näringsförhållanden genom att stänga av biobiosyntesen. Som ett resultat blir dessa proteiner och DUF endast relevanta när cellerna svälter. Man tror därför att många DUF (eller proteiner med okänd funktion, PUF) bara krävs under vissa förhållanden.
Viktiga DUF
Goodacre et al. identifierade 238 DUF i 355 essentiella proteiner (i 16 modellbakteriell art), varav de flesta representerar proteiner med en domän, vilket tydligt fastställer den biologiska väsentligheten hos DUF. Dessa DUF kallas "väsentliga DUF" eller eDUF.
