کمیت واگرایی تکاملی ساختارهای پروتئین: نقش تغییر عملکرد و حفظ عملکرد

فرضیه ساعت مولکولی ، با بیان اینکه توالی پروتئین با تجمع تعویض اسید آمینه با سرعت تقریبا ثابت ، در تکامل واگرایی می شود ، نقش مهمی در توسعه تکامل مولکولی داشته و تئوری های کمی از تغییر تکاملی را تقویت می کند. این مطالعات توسط مقاله منی توسط Chothia و LESK به ساختارهای پروتئین گسترش یافته است ، که تناسب تقریبی بین ساختار و واگرایی توالی را ایجاد می کند. در اینجا ما تجزیه و تحلیل می کنیم که چگونه عملکرد بر رابطه بین توالی و واگرایی ساختار تأثیر می گذارد ، و چهار خانواده بزرگ پروتئین های مرتبط با تکامل را مورد مطالعه قرار می دهد: گلوبین ها ، آلدولازها ، حلقه P و اتصال NADP. ما واگرایی مخاطب را معرفی می کنیم ، که با واگرایی توالی نسبت به اقدامات واگرایی ساختار که قبلاً استفاده شده بود ، سازگار است. یافته های اصلی ما عبارتند از: (1) ساختار کوچک و واگرایی توالی متناسب هستند ، مطابق با ساعت مولکولی. اعتبار تقریبی ساعت نیز با تجزیه و تحلیل ضریب خوشه بندی شبکه های شباهت ساختار پشتیبانی می شود.(2) محدودیت های عملکردی به شدت واگرایی ساختار پروتئین ها را که همان عملکرد را انجام می دهند محدود می کنند و ممکن است امکان شناسایی حاشیه نویسی های ناقص یا نادرست را فراهم کند.(3) میزان ساختار در مقابل واگرایی توالی برای پروتئین هایی که عملکردهای مختلفی نسبت به پروتئین هایی دارند که عملکرد یکسان را انجام می دهند ، بزرگتر است. ما حدس می زنیم که این شتاب به دلیل انتخاب مثبت برای عملکردهای جدید است. شتاب در واگرایی ساختار نیز با تجزیه و تحلیل ضریب خوشه بندی پیشنهاد شده است.(4) برای هویت توالی کم ، تنوع ساختاری منفجر می شود. ما حدس می زنیم که این انفجار مربوط به تنوع عملکردی است.(5) ایندل های بزرگ تقریباً همیشه با تغییرات عملکرد همراه هستند.

(ج) 2009 Wiley-Liss ، Inc.

مقالات مشابه

Lecomte JT ، Vuletich DA ، Lesk AM. Lecomte JT ، و همکاران. Curr instruction biol. 2005 ژوئن ؛ 15 (3): 290-301. doi: 10. 1016/j. sbi. 2005. 05. 008. Curr instruction biol. 2005. PMID: 15922591 بررسی.

Wilson CA ، Kreychman J ، Gerstein M. Wilson CA ، et al. J Mol Biol. 2000 مارس 17 ؛ 297 (1): 233-49. doi: 10. 1006/jmbi. 2000. 3550. J Mol Biol. 2000. PMID: 10704319

Foasari MS ، Parisi G ، Echave J. Foasari MS ، et al. Mol Biol Evol. 2007 فوریه ؛ 24 (2): 349-51. doi: 10. 1093/molbev/msl181. Epub 2006 نوامبر 23. Mol Biol Evol. 2007. PMID: 17124181

گریشین NV. گریشین NV. J Struct Biol. 2001 May-Jun ؛ 134 (2-3): 167-85. doi: 10. 1006/jsbi. 2001. 4335. J Struct Biol. 2001. PMID: 11551177 بررسی.

Todd AE ، Orengo CA ، Thoton JM. تاد AE ، و همکاران. J Mol Biol. 2001 6 آوریل ؛ 307 (4): 1113-43. doi: 10. 1006/jmbi. 2001. 4513. J Mol Biol. 2001. PMID: 11286560

ذکر شده توسط

Ferreiro D ، Khalil R ، Gallego MJ ، Osorio NS ، Arenas M. Ferreiro D ، et al. ویروس تحول. 2022 دسامبر 5 ؛ 8 (2): VEAC115. doi: 10. 1093/VE/VEAC115. Ecollection 2022. ویروس تحول. 2022. PMID: 36601299 مقاله PMC رایگان.

Arenas M. Arenas M. Bioinformatics. 2021 دسامبر 22 ؛ 38 (1): 58-64. doi: 10. 1093/bioinformatics/btab617. بیوانفورماتیک. 2021. PMID: 34450622 مقاله PMC رایگان.

Zhang Z ، Wang J ، Gong Y ، Li Y. Zhang Z ، et al. ژنومیک BMC. 2018 اکتبر 24 ؛ 19 (1): 771. doi: 10. 1186/s12864-018-5178-8. ژنومیک BMC. 2018. PMID: 30355304 مقاله PMC رایگان.

Projecto-Garcia J ، Le Port AS ، Govindji T ، Jollivet D ، Schaeffer SW ، Hourdez S. Projecto-Garcia J ، et al. J Mol Evol. 2017 دسامبر ؛ 85 (5-6): 172-187. doi: 10. 1007/S00239-017-9815-7. Epub 2017 نوامبر 1. J Mol Evol. 2017. PMID: 29094190

Lhota J ، Hauptman R ، Hart T ، Ng C ، Xie L. Lhota J ، et al. بیوانفورماتیک. 2015 1 ژوئیه 1 ؛ 31 (13): 2106-14. doi: 10. 1093/bioinformatics/btv125. EPUB 2015 25 فوریه. بیوانفورماتیک. 2015. PMID: 25717198 مقاله PMC رایگان.