Dominio de función desconocida

Un dominio de función desconocida (DUF, por sus siglas en inglés) es un dominio proteico cuya función no está caracterizada. Estas familias se han agrupado en la base de datos Pfam utilizando el prefijo DUF seguido de un número, como por ejemplo DUF2992 y DUF1220 . A fecha de 2019, existen casi 4000 familias DUF en la base de datos Pfam, lo que representa más del 22 % de las familias conocidas. Algunos DUF no se nombran según la nomenclatura debido a su uso popular, pero aun así se consideran DUF. ^{[ 1 ]}

La designación DUF es provisional, y dichas familias tienden a ser renombradas con un nombre más específico (o fusionadas con un dominio existente) después de que se identifica una función. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

El esquema de nomenclatura DUF fue introducido por Chris Ponting, mediante la adición de DUF1 y DUF2 a la base de datos SMART . ^{[ 4 ]} Se descubrió que estos dos dominios estaban ampliamente distribuidos en las proteínas de señalización bacterianas. Posteriormente, se identificaron las funciones de estos dominios y desde entonces se les ha cambiado el nombre a dominio GGDEF y dominio EAL , respectivamente. ^{[ 2 ]}

Los programas de genómica estructural han intentado comprender la función de las DUF mediante la determinación de su estructura. Se han resuelto las estructuras de más de 250 familias de DUF. Este trabajo (2009) mostró que aproximadamente dos tercios de las familias de DUF tenían una estructura similar a una ya resuelta y, por lo tanto, probablemente eran miembros divergentes de superfamilias de proteínas existentes, mientras que aproximadamente un tercio poseía un plegamiento proteico novedoso. ^{[ 5 ]}

Algunas familias DUF comparten homología de secuencia remota con dominios que tienen una función caracterizada. El trabajo computacional puede usarse para vincular estas relaciones. Un trabajo de 2015 logró asignar el 20% de las DUF a superfamilias estructurales caracterizadas. ^{[ 6 ]} Pfam también realiza continuamente la asignación (verificada manualmente) en las entradas de superfamilias de "clan". ^{[ 1 ]}

Más del 20 % de todos los dominios proteicos fueron anotados como DUF en 2013. Se encuentran alrededor de 2700 DUF en bacterias, en comparación con poco más de 1500 en eucariotas. Más de 800 DUF son compartidos entre bacterias y eucariotas, y alrededor de 300 de ellos también están presentes en arqueas. Un total de 2786 dominios Pfam bacterianos se encuentran incluso en animales, incluyendo 320 DUF. ^{[ 7 ]}

Muchos DUF están altamente conservados, lo que indica un papel importante en la biología. Sin embargo, muchos de estos DUF no son esenciales, por lo que su función biológica a menudo permanece desconocida. Por ejemplo, DUF143 está presente en la mayoría de los genomas bacterianos y eucariotas . ^{[ 8 ]} Sin embargo, cuando se eliminó en Escherichia coli no se detectó ningún fenotipo evidente . Posteriormente se demostró que las proteínas que contienen DUF143 son factores de silenciamiento ribosomal que bloquean el ensamblaje de las dos subunidades ribosomales. ^{[ 8 ]} Si bien esta función no es esencial, ayuda a las células a adaptarse a condiciones de bajos nutrientes al detener la biosíntesis de proteínas. Como resultado, estas proteínas y el DUF solo se vuelven relevantes cuando las células sufren inanición. ^{[ 8 ]} Por lo tanto, se cree que muchos DUF (o proteínas de función desconocida, PUF) solo son necesarios bajo ciertas condiciones.

Goodacre et al. identificaron 238 DUF en 355 proteínas esenciales (en 16 especies bacterianas modelo), la mayoría de las cuales representan proteínas de un solo dominio, estableciendo claramente la esencialidad biológica de los DUF. Estos DUF se denominan "DUF esenciales" o eDUF. ^{[ 7 ]}

• Lista de familias de Pfam que comienzan con la letra D, incluidas las familias de DUF.