Domaines protéiques
Domaines d'interaction membranaire
Domaine PX : structure

1. Le génome humain code 49 protéines qui possèdent des domaines PX qui jouent un rôle majeur dans :

• la signalisation, i.e. les phospholipases PLD1 et PLD2 et les kinases PIKC2,
• le trafic vésiculaire, i.e. les nexines de tri (SNX ou Sorting NeXines),

• 

  les protéines d'échafaudage, i.e. SH3PXD2A et B,
• le transport cytosquelettique, i.e. SNX23/KIF16B (KInesin Family member 16B).

2. Si la plupart des domaines PX se lient aux phosphoinositides, certains interagissent avec d'autres protéines.

Structure du
domaine PX

Le domaine PX canonique est un domaine globulaire qui comprend 100-130 acides aminés : il a été identifié pour la première fois dans les sous-unités p40^phox et p47^phox du complexe NADPH oxydase (NOX) des phagocytes (Novel domains in NADPH oxidase subunits, sorting nexins, and PtdIns 3-kinases: Binding partners of SH3 domains? 1996).

Structure générale

Le domaine PX est un domaine hautement conservé.

1. Le domaine PX est composé de :

• trois brins β (β-strand) antiparallèles (β1-β3),
• trois hélices α (α1-α3).

2. Une longue boucle riche en proline est appelée boucle PPK, i.e. elle contient généralement un motif ΨPxxPxK conservé (Ψ = grands acides aminés aliphatiques valine, isoleucine, leucine et méthionine) entre les hélices α1 et α2.

3. Dans les protéines à domaine PX, ce domaine peut être seul ou accompagné par d'autres modules qui permettent de former des complexes facilitant leurs fonctions et interagissent avec de nombreux partenaires.

• les domaines BAR comme SNX9, 18 et 33 (Structure and Plasticity of Endophilin and Sorting Nexin 9 2008),
• les domaines SH3 et PB1 (Phox et Bem1) comme dans p40^PHOX (Full-length p40phox structure suggests a basis for regulation mechanism of its membrane binding 2007),
• des domaines coiled-coil (superhélice) qui miment les domaines FYVE, comme dans les homodimères de SNX16 (SNX16 Regulates the Recycling of E-Cadherin through a Unique Mechanism of Coordinated Membrane and Cargo Binding 2017).

Particularités de certains domaines

1. Dans les nexines SNX5, mais aussi SNX6 et SNX32, on trouve une longue épingle à cheveux en hélice α, située entre la boucle PPK et l'hélice α2 (interactions avec IncE).

2. Des extensions N- et C-terminales en hélice α sont retrouvées dans certaines nexines.

a. SNX10 et SNX11 possèdent en plus deux hélices α formant un domaine PX étendu, d'où le nom de PXe, à l'origine de grandes vésicules endocytaires (Structure of Sorting Nexin 11 (SNX11) Reveals a Novel Extended Phox Homology (PX) Domain Critical for Inhibition of SNX10-induced Vacuolation 2013).

b. Le domaine PX de SNX3 possède un long domaine N-terminal qui interagit avec VPS26 et VPS35 du rétromère.

Les interactions avec la membrane et le rétromère se produisent sur les côtés opposés du domaine PX de SNX3, ce qui est cohérent avec le fait que SNX3 est une protéine d'échafaudage qui peut recruter le rétromère à la surface membranaire (SNX3 et rétromère).

c. p40^phox possède une hélice α supplémentaire dans son extrémité N-terminale et la protéine Bem1p de la levure un brin β supplémentaire dans son extrémité N-terminale.

Partenaires de liaison du domaine PX