Domaine EGF

Structure générale

Les domaines EGF-like présentent une structure conservée qui s'étend de la deuxième cystéine jusqu'à l'extrémité C-terminale de la chaîne polypeptidique. Cette région du domaine se caractérise par une alternance de brins β antiparallèles, reliés par des boucles de topologies variées, formant deux feuillets β distincts. Le premier feuillet β, situé du côté N-terminal, est appelé feuillet β majeur, tandis que le second, du côté C-terminal, est nommé feuillet β mineur.

Les deux brins du feuillet β majeur sont connectés par une boucle pouvant adopter une structure en tour β II ou une boucle Ω en cas d'insertion de résidus. Ce feuillet est stabilisé par un réseau régulier de liaisons hydrogènes inter-brins, suivi d'une boucle formant un tour β II à partir de la glycine conservée (suivie d'un acide aminé aromatique en N-terminal). En revanche, le feuillet β mineur adjacent présente une irrégularité dans son motif de liaisons hydrogènes inter-brins, due à l'insertion d'un résidu sur le brin β C-terminal, formant ainsi une liaison hydrogène supplémentaire avec un résidu du brin β adjacent. Cette liaison hydrogène supplémentaire induit un renflement β, provoquant une torsion du brin β C-terminal incluant la dernière cystéine. Par ailleurs, des liaisons hydrogènes entre un résidu polaire en N-terminal de la sixième cystéine et un résidu proche de la deuxième cystéine contribuent à stabiliser le feuillet β mineur.

Variations de la structure

En analysant les structures des domaines EGF-like, particulièrement au niveau du feuillet β mineur, les chercheurs ont observé une diversité de formes, d'orientations et de types de renflement β dans ce feuillet. Ils ont attribué cette variation à la nature du résidu en position C-terminale du premier acide aminé impliqué dans les liaisons hydrogènes dans le brin N-terminal. Lorsqu'on compare les structures des domaines EGF-like en alignant le réseau de liaisons hydrogènes du feuillet β mineur, on remarque l'existence de deux motifs structuraux distincts correspondant à deux types de domaines EGF-like retrouvés dans la nature.

Les domaines hEGF-like

Les domaines EGF-like de ce type sont homologues à l'EGF humain. Ils comprennent de 8 à 9 acides aminés dans leur région C-terminale, entre la cinquième et la sixième cystéine. La glycine, présente à trois résidus en C-terminal de la dernière cystéine (C6-X-X-G), est hautement conservée et est habituellement suivie par un acide aminé chargé (R, H, K, D, ou E). Concernant la partie N-terminale du domaine, la séquence entre la deuxième et la troisième cystéine contient au minimum quatre résidus : le deuxième résidu en N-terminal est soit une glycine, soit une alanine, tandis que le troisième résidu en N-terminal peut être une glycine, un acide aspartique ou une glutamine. Dans certains cas, un résidu hydroxylé tel que la sérine ou la thréonine est présent en position N-terminal de la troisième cystéine, dans la séquence C2-X-X-(G/D/Q)-(G/A)-(X/S/T)-C3.

Les domaines cEGF-like

Les domaines cEGF-like contiennent 10 à 13 acides aminés entre la cinquième et la sixième cystéine. Contrairement aux domaines hEGF-like, le troisième résidu en N-terminal de la sixième cystéine est un résidu volumineux (L, M, V, E ou I), typiquement une leucine (L).

À l'intérieur des domaines de type cEGF, des variations de séquence sont observées entre la deuxième et la troisième cystéine, permettant d'identifier deux sous-types de domaines cEGF-like. Le premier sous-type, appelé cEGF-like de type 1, comporte au moins 4 résidus entre la deuxième et la troisième cystéine, avec le deuxième résidu en N-terminal de la troisième cystéine étant généralement une glycine (G), similaire aux domaines hEGF-like. Dans le sous-type 2, la séquence comprend généralement 3 résidus, et la glycine (G) est substituée par un résidu volumineux (L, M, V, E ou I).