Hypothetical protein is a protein which is translated from the open reading frame but its biological function or mechanism is unknown. Herein, we report the crystal structure of one of the hypothetical proteins, PYCH_01220 in Pyrococcus yayanosii CH1. This protein is composed of two domains, named Domain A and Domain B. While Domain B is not significantly homologous to any of known protein structures, Domain A is structurally analogous to the C-terminal ribonuclease domain of Escherichia coli colicin D. Domain A has a positively charged surface patch rendered by 13 basic residues, eight arginine or lysine residues of which are evolutionarily conserved. Electrophoretic mobility shift assays showed that PYCH_01220 binds to DNA, and charge-inversion mutations on this patch negatively affect the DNA binding, suggesting that the function of PYCH_01220 might involve nucleic acid-binding via the positively charged patch.
未同定 (미동정) 단백질이란 오픈 리딩 프레임 (open reading frame) 에서 번역(translation) 된 단백질의 생물학적 기능이나 작용 기작을 알지 못할 때, 그 단백질을 지칭하는 명칭이다. 여기서, 우리는 파이로코커스 야야노시 (Pyrococcus yayanosii) CH1 고세균에 있는 未同定 단백질 중 하나인 PYCH_01220의 결정 구조를 보고한다. 이 단백질은 두가지 도메인으로 이루어져 있는데 하나는 도메인 A 또 하나는 도메인 B 로 명명하였다. 도메인 B 는 지금까지 보고 된 단백질 구조 중 그 어떠한 것과도 구조적으로 의미 있는 유사성을 띄지 않는 반면에, 도메인 A 는 대장균 (Escherichia coli) 에서 리보뉴클레이스 (ribonuclease) 의 도메인에 해당하는 콜리신 D (colicin D) 부분의 카복시 (carboxyl) 말단 부분과 구조적으로 상당한 유사성을 보였다. 도메인 A는 13개의 염기성 아미노산으로 이루어진 양전하를 띄고있는 패치를 가지고 있고, 그 13개 중 8개의 아르기닌 (arginine) 혹은 라이신 (lysine) 은 진화적으로 보존 되어있다. 전기 영동 이동성 분석 (Electrophoretic mobility shift assays) 실험에서 PYCH_01220이 디옥시리보 핵산 (DNA) 과의 결합이 보였으며, 양전하를 띄고있는 패치에 네 가지 전하 역전 돌연변이들을 만들어 실험한 결과, 이들이 디옥시리보 핵산과의 결합에 부정적인 영향을 끼치는 것을 확인하였다. 이를 통해, PYCH_01220의 기능이 양전하를 띄고 있는 패치를 통한 디옥시리보 핵산과의 결합과 관련이 있을 것이라 제안하는 바이다.
