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단백질족(protein family)은 공통의 유전적 조상으로부터 진화한 단백질군이다.이 단백질들은 3차원 구조와 그들이 수행하는 기능에서 유사성을 가지고 있다.
과 내의 단백질을 상동체(homolog)라고 합니다.
ortholog는 공통 조상의 동일한 단백질에서 진화한 다른 종의 상동 단백질입니다. 일반적으로 상동 단백질은 서로 다른 종에서 유사한 기능을 수행합니다.
인간의 알파 헤모글로빈과 생쥐의 알파 헤모글로빈은 상동 단백질입니다. 대조적으로, 파라로그는 유전자 복제에 의해 생성되는 상동 단백질이며 동일하거나 다른 종에 존재할 수 있습니다. 인간의 알파 헤모글로빈과 베타 헤모글로빈은 부역 단백질입니다.
슈퍼패밀리(superfamily)는 단백질 패밀리(protein family)보다 더 먼 공통 조상으로부터 진화한 두 개 이상의 패밀리(family)로 구성됩니다. 슈퍼패밀리의 단백질은 구조와 기능에서 더 큰 변화를 가지고 있습니다.
단백질 계열은 알려진 아미노산 염기서열을 가진 단백질의 기능에 대한 가설을 세우는 데 도움이 될 수 있지만 모양이나 기능은 알려져 있지 않습니다. 이러한 단백질은 3차원 구조를 예측하고 단백질의 기능을 결정하는 데 도움이 되도록 제품군의 다른 단백질과 비교할 수 있습니다.
단백질 계열은 종종 유전자 복제를 통해 발생하는데, 유기체의 유전 메커니즘이 유전자의 추가 사본을 생성할 때입니다. 유전자의 원본 사본과 그 복제 사본은 유전자 서열이 유전적 조상과 다른 아미노산 서열을 암호화하기 때문에 돌연변이를 일으키고 기능에서 발산할 수 있습니다.
한 패밀리 내의 단백질은 30%의 낮은 서열 동일성을 가질 수 있으며, 이는 아미노산 1차 서열의 30%만이 동일할 수 있다는 것입니다. 그러나 전체 단백질 구조와 단백질 내의 도메인은 종종 믿을 수 없을 정도로 유사합니다.
예를 들어, 헤모글로빈과 미오글로빈은 유전자 복제에 의해 진화한 것으로 생각되는 단백질입니다. 헤모글로빈의 α 및 β 소단위는 49%의 아미노산 서열 동일성을 갖지만 2차 및 3차 단백질 구조의 동일한 일반적인 패턴, 즉 알파 나선의 유사한 위치와 아미노산 사슬의 회전을 가지고 있습니다.
헤모글로빈 알파 소단위체와 미오글로빈은 서열 동일성이 26%에 불과하지만 유사한 2차 및 3차 구조를 가지고 있습니다. 이 세 가지 단백질은 모두 헴기를 통해 산소와 결합할 수 있는데, 이러한 상동 단백질은 산소 결합 단백질 계열의 구성원이기 때문입니다.
단백질군은 상동성 단백질의 그룹입니다. 즉, 아미노산 서열과 3차원 구조가 유사하다는 것입니다. 단백질군은 일반적으로 유전자 복제로 인해 발생하는데, 여기서 유전자의 추가 복사본이 유기체의 게놈에 삽입됩니다. 아미노산을 변경하지만 여전히 단백질이 적절하게 합성되도록 하…
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