5.4
משפחת חלבונים היא קבוצה של חלבונים שהתפתחו מאב קדמון גנטי משותף. חלבונים אלה דומים במבנים התלת-ממדיים שלהם ובפונקציות שהם מבצעים.
חלבונים בתוך משפחה נקראים הומולוגים.
אורתולוגים הם חלבונים הומולוגיים במינים שונים שהתפתחו מאותו חלבון באב קדמון משותף. בדרך כלל, חלבונים אורתולוגיים מבצעים תפקידים דומים במינים השונים.
המוגלובין אלפא בבני אדם והמוגלובין אלפא בעכברים הם חלבונים אורתולוגיים. לעומת זאת, פרלוגים הם חלבונים הומולוגיים המיוצרים על ידי שכפול גנים ויכולים להימצא באותו מין או במינים שונים. המוגלובין אלפא ובטא בבני אדם הם חלבונים פרלוגיים.
משפחת על מורכבת משתי משפחות או יותר שהתפתחו מאב קדמון משותף מרוחק יותר מזה של משפחת חלבונים. לחלבונים במשפחת סופר-על יש שינויים גדולים יותר במבנה ובתפקוד.
משפחות חלבונים יכולות לעזור לנו להעלות השערה לגבי תפקודו של חלבון בעל רצף חומצות אמינו ידוע, אך צורתו או תפקודו אינם ידועים. חלבונים אלה יכולים להיות מושווים לחלבונים אחרים במשפחה כדי לעזור לחזות את המבנה התלת-ממדי ולעזור לקבוע את תפקוד החלבון.
משפחות חלבונים מתרחשות לעתים קרובות באמצעות שכפול גנים, כאשר מנגנונים גנטיים באורגניזם יוצרים עותק נוסף של גן. העותק המקורי של הגן והעותק המשוכפל שלו יכולים להשתנות ולהתפצל בתפקודם כאשר רצפי הגנים שלהם מקודדים רצפי חומצות אמינו שונים מאבותיהם הגנטיים.
חלבונים בתוך משפחה עשויים להיות בעלי זהות רצף נמוכה של 30%, כלומר רק 30% מהרצף הראשוני של חומצות אמינו עשויים להיות זהים; עם זאת, מבנה החלבון הכולל והתחומים בתוך החלבון הם לעתים קרובות דומים להפליא.
לדוגמה, המוגלובין ומיוגלובין הם חלבונים שנחשבים שהתפתחו על ידי שכפול גנים. לתת-היחידות α ו-β של המוגלובין יש רק 49% זהות של רצף חומצות אמינו, אך יש להן את אותה תבנית כללית של מבנה חלבוני משני ושלישוני, כלומר מיקומים דומים של סלילי האלפא שלהם וסיבובים של שרשרת חומצות האמינו שלהם.
להמוגלובין אלפא ולמיוגלובין יש רק 26% זהות רצף, אך יש להם גם מבנים שניוניים ושלישוניים דומים. כל שלושת החלבונים יכולים לקשור חמצן דרך קבוצת הם, שכן חלבונים הומולוגיים אלה שייכים למשפחת חלבונים קושרי חמצן.
משפחות חלבונים הן קבוצות של חלבונים הומולוגיים; כלומר, יש להם קווי דמיון ברצפי חומצות אמינו ובמבנים תלת מימדיים. משפחות חלבונים מתרחשות בדרך כלל בגלל…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.