PDZドメイン
AMPA受容体とNMDA受容体のC末端の構造的相同性が発見された際、NMDA受容体と同様にAMPA受容体とPDZを介した相互作用を行うタンパク質の探索が行われた。酵母ツーハイブリッド法からGRIPの7つのPDZドメインの発見が導かれ、そのうちの2つ(ドメイン4、5)がGluR2と呼ばれるAMPAサブユニットへのGRIPの結合に必須であることが明らかにされた。この相互作用は、記憶の保管に大きな役割を果たしているAMPA受容体を適切に局在させるために重要である。また、GRIPのドメイン6と7はEph受容体と呼ばれる受容体型チロシンキナーゼファミリーとGRIPとの連結を担っていることが発見された。これらの受容体は重要なシグナル伝達タンパク質である。臨床研究によって、フレイザー症候群(英語版)と呼ばれる重度の奇形を伴う常染色体劣性症候群は、GRIPの変異によって引きこされる場合があることが結論付けられている。
HOMERは、GRIPやPSD-95などの既知の多くのPDZタンパク質とは大きく異なる。GRIPやPSD-95などのようにイオンチャネルとの相互作用を媒介するのではなく、HOMERは代謝型グルタミン酸受容体シグナル伝達に関与している。HOMERの独特な他の点は、PDZドメインを1つしか持たないという点である。このドメインはHOMERとmGluR5(英語版)との相互作用を媒介している。HOMERに唯一存在するGLGFリピートはmGluR5のC末端のアミノ酸に結合する。HOMERはラットの胚発生時に高レベルで発現していることから、発生に重要な機能を持っていることが示唆される。
PDZドメインはさまざまな細胞経路の調節に直接関与している。PDZドメインはさまざまな細胞構成要素と相互作用することができるため、調節の機構は多様である。こうした調節は、上述のnNOSとNMDA受容体の例のように、複数のシグナル伝達分子の共局在によるものであるのが常である。ホスファターゼ酵素の活性、機械受容シグナルの伝達、エンドサイトーシスされた受容体タンパク質の選別経路といった経路の調節がPDZドメインによって行われる。
ヒトのチロシンホスファターゼPTPN4(英語版)のシグナル伝達はPDZドメインによって調節される。このタンパク質は細胞死の調節に関与している。通常、この酵素のPDZドメインは非結合状態である。酵素はこの非結合状態で活性があり、アポトーシスのための細胞シグナル伝達を防いでいる。このホスファターゼのPDZドメインが結合することで、酵素は活性を失い、アポトーシスが引き起こされる。この酵素の正常な調節は細胞が尚早にアポトーシスを起こすことを防いでいる。PTPN4の調節が失われると、細胞は増殖できるようになって発がん性が増加する。
PDZドメインは、固有受容器や前庭系や聴覚系の有毛細胞(英語版)における機械受容シグナル伝達を調節する役割も持つ。Whirin(英語版)(WHRN)タンパク質は、機械的運動を活動電位に変換する有毛細胞のシナプス後ニューロンに局在する。WHRNタンパク質には3つのPDZドメインを持つ。