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Domaines protéiques
Domaines protéiques d'interaction membranaire
Domaine C2

définition

Le domaine C2 est un domaine structurel protéique impliqué dans le ciblage des protéines sur les membranes cellulaires.

Domaine C2

Le domaine C2 est retrouvé dans des protéines qui lient les phospholipides de manière dépendante ou indépendante du calcium.

Structure des domaines C2

1. Le domaine C2 classique dit aussi de type 1, d'environ 130 résidus, est composé par (Structure of the First C2 Domain of Synaptotagmin I: A Novel Ca2+/Phospholipid-Binding Fold 1995) :

  • Les deux types de domaines C2
    Les deux types de domaines C2
    (Figure : vetopsy.fr d'après Corbalan-Garcia et coll)
    deux feuillets β (β sheet) antiparallèles, composés chacun de 4 brins β,
  • une cavité formée par la première et la dernière boucle contenant deux ou trois ions calcium.

2. Les domaines C2 sont structurellement définis comme des membres des protéines tout-bêta de la superfamille du domaine C2 des domaines de liaison aux lipides (CaLB) d'après SCOP.

a. La classification SCOP est basée sur une orientation différente des huit brins β de chaque groupe de domaines, ce qui n'est d'ailleurs pas un facteur déterminant pour la fonction du domaine, y compris pour leurs propriétés à lier Ca++.

b. Cette superfamille comprend deux familles (loupe tableau) :

  • les variantes de type synaptotagmine également appelées famille S ou topologie de type I,
  • les variantes de type phospholipase C (PLC), également connues sous le nom de famille P ou de topologie de type II,

c. La base de données PFAM (Protein Families) classe les domaines C2 en plusieurs groupes (loupe tableau).

2. Le domaine C2 est retrouvé dans les PKC classiques (α, βI, βII, γ), comme deuxième des quatre domaines conservés responsables de la liaison membranaire dépendante de Ca++.

  • Les nouvelles PKC (ε, η, δ, θ) n’ont pas cette dépendance au Ca++, mais elles contiennent une région V0/C2 à leur N-terminal qui interagit avec des phospholipides chargés négativement.
  • Il est contenu dans de nombreuses protéines (loupe rôles des domaines C2).

3. Le domaine C2 peut exister :

  • en plusieurs exemplaires dans la même protéine par exemple, E-Syt1-3, protéines de type synaptotagmine ou extended synaptotagmines, régulent aussi la formation des MCS du RE/MP et le transfert des lipides,
Modèles de liaison de E-Sy1 selon le taux de calcium
Modèles de liaison de E-Syt1 selon le taux de calcium
(Figure : vetopsy.fr d'après Bian et coll)

3. Bien que tous les domaines C2 partagent une structure commune, de légères variations dans les résidus situés dans les boucles d’interconnexion confèrent aux domaines C2 des capacités fonctionnelles :

  • de répondre à différentes concentrations de Ca++ et de lipides,
  • de servir de signalisation par des interactions protéine-protéine.
bien

Grâce à ces propriétés, le domaine C2 est un acteur crucial dans de nombreuses fonctions cellulaires.

Rôles des domaines C2

Fonctions du domaine C2
Fonctions du domaine C2
(Figure : vetopsy.fr d'après Corbalan-Garcia et coll)

Les domaines C2 sont impliqués notamment dans (Signaling through C2 domains: More than one lipid target 2014) :

Structure cristalline du complexe Syt1-SNARE-Cplx-Syt1
Structure cristalline du complexe Syt1-SNARE-Cplx-Syt1
(Figure : vetopsy.fr d'après Zhou et coll)

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