Famílias de proteínas

Uma família de proteínas é um grupo de proteínas que evoluíram de um ancestral genético comum. Estas proteínas têm semelhanças nas suas estruturas tridimensionais e as funções que executam. As proteínas dentro de uma família são chamadas de homólogas.

Proteínas homólogas que evoluíram na mesma espécie são chamadas de parálogos, enquanto proteínas homólogas em diferentes espécies são chamadas ortólogos. Uma superfamília é composta por duas ou mais famílias que evoluíram de um ancestral comum mais distante do que o de uma família de proteínas. As proteínas em uma superfamília têm maiores variações na estrutura e função.

As famílias de proteínas podem ajudar-nos a fazer uma hipótese sobre a função de uma proteína com uma sequência conhecida de aminoácidos, mas forma ou função desconhecida. Essas proteínas podem ser comparadas a outras proteínas da família para ajudar a prever a estrutura tridimensional e ajudar a determinar a função da proteína. As famílias de proteínas ocorrem frequentemente através da duplicação de genes, quando os mecanismos genéticos de um organismo criam uma cópia extra de um gene.

A cópia original do gene e sua cópia duplicada podem sofrer mutação e divergir na função como suas sequências gênicas codificam diferentes sequências de aminoácido do que seus ancestrais genéticos. As proteínas dentro de uma família podem ter uma identidade de sequência tão baixa quanto 30%Ou seja, apenas 30%da sequência primária de aminoácidos pode ser idêntica. Entretanto, a estrutura total da proteína e os domínios dentro da proteína são muitas vezes incrivelmente semelhantes.

Por exemplo, a hemoglobina e a mioglobina são proteínas que se pensa terem evoluído com a duplicação genética. As subunidades alfa e beta de hemoglobina têm apenas 49%identidade de sequência de aminoácidos, mas têm o mesmo padrão geral de estrutura de proteína secundária e terciária isto é, posições semelhantes de suas hélices alfas e voltas de sua cadeia de aminoácidos. A subunidade alfa da hemoglobina e a mioglobina têm apenas 26%de identidade sequencial, mas também têm estruturas secundárias e terciárias semelhantes.

Todas as três proteínas podem se ligar ao oxigénio através de um grupo heme, uma vez que estas proteínas homólogas são membros de uma família de proteínas de ligação ao oxigénio.