พับ PAS
โครงสร้างผลึกของโดเมน PAS ของโปรตีนเซ็นเซอร์ออกซิเจนของแบคทีเรีย fixL [ 1 ] โปรตีนถูกแสดงเป็นภาพการ์ตูนสีรุ้ง ( ปลาย N = สีน้ำเงินปลาย C = สีแดง) ในขณะที่ ลิแกนด์ ฮีมแสดงเป็นแท่ง (คาร์บอน = สีขาว ไนโตรเจน = สีน้ำเงิน ออกซิเจน = สีแดง เหล็ก = สีส้ม)
ตัวระบุ
เครื่องหมาย	พีเอเอส
พีแฟม	PF00989
ตระกูลพีแฟม	ซีแอล0183
อีโคด	223.1.1
อินเตอร์โปร	IPR013767
ปราดเปรื่อง	พีเอเอส
โปรไซต์	พีดีโอซี50112
สโคป2	2phy / SCOPe / SUPFAM
ซีดีดี	ซีดี00130
โครงสร้างโปรตีนที่มีอยู่: พีดีบี   1byw ​, 1d06 ​, 1d7e ​, 1dp6 ​, 1dp8 ​, 1dp9 ​, 1drm ​, 1ew0 ​, 1f98 ​, 1f9i ​, 1gsv ​, 1gsw ​, 1gsx ​, 1kou ​, 1ll8 ​, 1lsv ​, 1lsw ​, 1lsx ​, 1lt0 ​, 1mzu ​, 1nwz ​, 1odv ​, 1ot6 ​, 1ot9 ​, 1ota ​, 1otb ​, 1otd ​, 1ote ​, 1oti ​, 1s1y ​, 1s1z ​, 1s4r ​, 1s4s ​, 1s66 , 1s67 ​, 1t18 ​, 1t19 ​, 1t1a ​, 1t1b ​, 1t1c ​, 1ts0 ​, 1ts6 ​, 1ts7 ​, 1ts8 ​, 1ugu ​, 1uwn ​, 1uwp ​, 1v9y ​, 1v9z ​, 1vb6 ​, 1wa9 ​, 1xfn ​, 1xfq ​, 1xj2 ​, 1xj3 ​, 1xj4 ​, 1xj6 ​, 1y28 ​, 2d01 ​, 2d02 ​, 2phy ​, 2pyp ​, 2pyr ​, 3phy ​, 3pyp ​IPR013767 PF00989 ( ECOD ; PDBsum )   อัลฟาโฟลด์ IPR013767 PF00989

โดเมนPer-Arnt-Sim ( PAS ) เป็นโดเมนโปรตีนที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกอาณาจักร^{[ 2 ]}โดยทั่วไป โดเมน PAS ทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์ระดับโมเลกุล ซึ่งโมเลกุลขนาดเล็กและโปรตีนอื่นๆ จะเชื่อมโยงกันผ่านการจับกับโดเมน PAS ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}ด้วยความสามารถในการรับรู้ดังกล่าว โดเมน PAS จึงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นโครงสร้าง หลัก ที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนกับโปรตีนของนาฬิกาชีวภาพและยังเป็นโครงสร้างทั่วไปที่พบในโปรตีนส่งสัญญาณ ซึ่งทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์ส่งสัญญาณ^{[ 6 ] [ 7 ]}

โดเมน PAS พบได้ในสิ่งมีชีวิตจำนวนมากตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โดเมน PAS ได้รับการตั้งชื่อตามโปรตีนสามชนิดที่ค้นพบเป็นครั้งแรก: ^{[ 4 ]}

• โปรตีนตาม รอบเวลา
• Arnt – โปรตีนตัวส่งผ่านนิวเคลียร์ของตัวรับอะริลไฮโดรคาร์บอน
• ซิม – โปรตีนที่มีเป้าหมายเดียว

นับตั้งแต่การค้นพบโดเมน PAS ครั้งแรก มีการค้นพบไซต์การจับโดเมน PAS จำนวนมากในแบคทีเรียและยูคาริโอต กลุ่มย่อยที่เรียกว่า โปรตีน PAS LOVตอบสนองต่อออกซิเจน แสง และแรงดันไฟฟ้า^{[ 8 ]}

แม้ว่าโดเมน PAS จะแสดงความแปรผันของลำดับในระดับหนึ่ง แต่โครงสร้างสามมิติของแกนกลางโดเมน PAS นั้นได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างกว้างขวาง^{[ 2 ]}แกนกลางนี้ประกอบด้วยแผ่นเบต้าแบบขนาน 5 เส้นและเกลียวอัลฟาหลายอัน การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอันเป็นผลมาจากการส่งสัญญาณส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายในแผ่นเบต้าสัญญาณเหล่านี้แพร่กระจายผ่านเกลียวอัลฟาของแกนกลางไปยังโดเมนตัวกระตุ้นที่ยึดติดด้วยพันธะโควาเลนต์^{[ 4 ]}ในปี 1998 สถาปัตยกรรมแกนกลางโดเมน PAS ได้รับการระบุลักษณะเป็นครั้งแรกในโครงสร้างของโปรตีนสีเหลืองที่ไวต่อแสง (PYP) จากHalorhodospira halophila [ ^{2 ] ใน}โปรตีนหลายชนิด จำเป็นต้องมีไดเมอร์ของโดเมน PAS โดยที่หนึ่งจับกับลิแกนด์และอีกอันหนึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการโต้ตอบกับโปรตีนอื่น^{[ 5 ]}

โดเมน PAS ที่ทราบกันดีนั้นมีลำดับความเหมือนกัน โดยเฉลี่ยน้อยกว่า 20% ซึ่งหมายความว่ามีความแตกต่างกันอย่างน่าประหลาดใจ^{[ 2 ]}โดเมน PAS มักพบในโปรตีนที่มีกลไกการรับรู้สิ่งแวดล้อมอื่นๆ นอกจากนี้ โดเมน PAS จำนวนมากยังติดอยู่กับเซลล์รับแสง^{[ 9 ]}

บ่อยครั้งในอาณาจักรแบคทีเรีย โดเมน PAS จะอยู่ที่ปลายอะมิโนของโปรตีนส่งสัญญาณ เช่น เซนเซอร์ฮิสติดีนไคเนสไซคลิกไดจีเอ็มพีซินเทสและไฮโดรเลส และโปรตีนเคโมแท็กซิสที่รับเมทิล^{[ 2 ]}

เมื่อมีแสงWhite Collar-1 ⁽ WC-1) และ White Collar-2 (WC-2) จะรวมตัวกันเป็นไดเมอร์โดยอาศัยโดเมน PAS ซึ่งจะกระตุ้นการแปลFRQ [ ^{10 ]}

เมื่อมีแสงCLKและCYCจะจับกันผ่านโดเมน PAS ซึ่งจะกระตุ้นการแปลรหัสของ PER จากนั้น PER จะจับกับTimผ่านโดเมน PAS ของ PER ยีนต่อไปนี้มีโดเมนจับ PAS: PER, Tim, CLK, CYC

โดเมน PAS พบในยีน ZTL และ NPH1 โดเมนเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับโดเมน PAS ที่พบในโปรตีน WC-1 ที่เกี่ยวข้องกับจังหวะชีวภาพของ Neurospora มาก ^{[ 11 ]}

นาฬิกาชีวภาพที่เข้าใจกันในปัจจุบันสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะเริ่มต้นเมื่อแสงกระตุ้นให้BMAL1และCLK จับกันผ่านโดเมน PAS ของพวกมัน คอมเพล็กซ์ตัวกระตุ้นนี้จะควบคุม Per1, Per2 และ Per3 ซึ่งทั้งหมดมีโดเมน PAS ที่ใช้ในการจับกับคริปโตโครม 1 และ 2 ( ตระกูล CRY 1,2 ) ยีนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมต่อไปนี้มีโดเมนการจับ PAS: Per1, Per2, Per3, Cry1, Cry2, Bmal, Clk, Pasd1

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โดเมน PAS ทั้งสองมีบทบาทสำคัญ PAS A มีหน้าที่ในการโต้ตอบระหว่างโปรตีนกับโปรตีนที่มีโดเมน PAS อื่นๆ ในขณะที่ PAS B มีบทบาทที่หลากหลายกว่า โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการโต้ตอบกับชาเปอโรนินและโมเลกุลขนาดเล็กอื่นๆ เช่นไดออกซินแต่โดเมน PAS B ในNPAS2ซึ่งเป็นโฮโมล็อกของยีน clk ในแมลงหวี่ และปัจจัยเหนี่ยวนำภาวะขาดออกซิเจน (HIF) ยังช่วยเป็นตัวกลางในการจับกับลิแกนด์ อีกด้วย ^{[ 9 ]}นอกจากนี้ ยังพบว่าโดเมน PAS ที่มีโปรตีน NPAS2 สามารถใช้แทนยีน Clock ในหนูที่กลายพันธุ์ซึ่งขาดยีน Clock อย่างสมบูรณ์ได้^{[ 12 ]}

โดเมน PAS ยังมีปฏิสัมพันธ์โดยตรงกับBHLHด้วย โดยทั่วไปจะอยู่ที่ปลาย Cของโปรตีน BHLH โดเมน PAS ที่มีโปรตีน BHLH จะสร้างโปรตีน BHLH-Pas ซึ่งโดยทั่วไปจะพบและเข้ารหัสใน HIF ซึ่งต้องใช้ทั้งโดเมน PAS และโดเมน BHLH รวมถึงยีน Clock ด้วย^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

โดเมนที่จับกับ cGMP เหล่านี้พบได้ในโปรตีนแปลงสัญญาณแสงที่หลากหลายในยูคาริโอตและยูแบคทีเรียพวกมันมีอยู่ในไฟโต โครมของพืชและไซยาโนแบคทีเรีย ฟอสโฟไดเอสเตอเรส (PDE) ที่กระตุ้นด้วย cGMP ของสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและยูแบคทีเรียที่ไม่สังเคราะห์แสงบางชนิด^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

โดเมนการส่งสัญญาณนอกเซลล์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับโดเมน PAS แต่แตกต่างกัน^{[ 19 ]}โดเมนเหล่านี้พบได้ทั่วไปใน หน่วยย่อยของช่อง แคลเซียม (Ca ²⁺ ) ในสัตว์ และ ตัวรับเคโม แท็กซิสของโปรคาริโอต บางชนิด และมีบทบาทในการจดจำโมเลกุลขนาดเล็กในสปีชีส์ต่างๆ ซึ่งบ่งชี้ถึงกลไกการจับลิแกนด์ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้^{[ 20 ]} ตรงกันข้ามกับโดเมน PAS และ GAF ภายในเซลล์ โดเมนเหล่านี้แสดงให้เห็น เกลียวอัลฟาปลายN ที่ยาวเป็นพิเศษ^{[ 19 ]}

โดเมนเหล่านี้ ยังรู้จักกันในชื่อโดเมนการถ่ายโอนฟอสโฟของฮิสติดีนและเอนไซม์ถ่ายโอนฟอสโฟของฮิสติดีน ซึ่งเป็นโดเมนโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับระบบควบคุมแบบสององค์ประกอบ ในรูปแบบ "การถ่ายทอดฟอสโฟ " ^{[ 17 ]}

โดเมนHAMP (มีอยู่ในฮิสติดีนไคเนสอะดีนิเลตไซเคลสโปรตีนรับเมทิลและฟอสฟาเทส ) ^{[ 21 ]} เป็นบริเวณ อัลฟาเฮลิก ซ์ที่ มีกรดอะมิโนประมาณ 50 ตัว ซึ่งก่อตัวเป็น ขดเกลียวสี่เกลียวแบบไดเมอร์^{[ 22 ]}