PDZドメイン
PDZドメインは複雑な足場構造の形成や維持に重要な役割を果たしている。
PDZドメインは多様なタンパク質に存在し、細胞の要素の局在を補助している。PDZドメインは主に受容体タンパク質の細胞骨格への固定に関与している。細胞が適切に機能するためには、その構成要素(タンパク質やその他の分子)が適切な時期に適切な場所にあることが重要である。PDZドメインを持つタンパク質はさまざまな構成要素に結合し、適切な配置を保証している。神経細胞において神経伝達物質の活動が意味を成すためには、特異的受容体がシナプスの脂質膜中に位置していなければならない。PDZドメインはこうした受容体の局在過程に重要である。PDZドメインを持つタンパク質は一般的に、受容体のC末端と細胞骨格要素の双方に結合し、受容体を細胞骨格に係留して適切な場所に維持している。こうした相互作用がなければ、脂質膜の流動性のために受容体はシナプスから拡散してしまこととなる。
PDZドメインは受容体タンパク質以外の要素の局在にも利用される。ヒトの脳では、一酸化窒素はシナプスでのNMDA受容体の活性化に応答してcGMP濃度を変化させる作用を果たすことが多い。PSD-95は神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)とNMDA受容体に同時に結合する。nNOSがPSD-95のPDZドメインとの相互作用を介してNMDA受容体に近接することで、望ましい空間的配置が保証されている。nNOSはNMDA受容体に近接して位置することで、細胞内へのカルシウムの流入の直後に活性化が行われる。
「PDZ」は、このドメインが最初に発見されたタンパク質の頭文字に由来する。PSD-95(post-synaptic density protein 95)は、脳にのみ存在するシナプスタンパク質である。Dlg1(disc large homolog 1)とZO-1(zona occludens 1)はどちらも細胞結合部のシグナル伝達複合体中で重要な役割を果たす。PDZドメインの発見以降、数百種類のPDZドメインが同定されている。「PDZドメイン」というフレーズが最初に出版物で使用されたのは論文においてではなく、レターにおいてである。1995年9月、カリフォルニア工科大学のMary B. KennedyはTrends in Biomedical Sciences誌に訂正のためのレターを書いた。その年には、他の科学者たちがDHRドメインという名称の新たなタンパク質ドメインを発見したと主張していた。Kennedyは、それが以前に自身の研究室によって“GLGF repeats”として記載されていたものと全く同じドメインであると反論した。彼女はドメインの起源と分布についてよりよく反映させた、新たなドメインの名称へと変更するつもりであると説明を続けた。こうして「PDZドメイン」という名称が生まれた。