Белковые семейства

Семейство белков это группа белков, которые развились от общего генетического предка. Эти белки имеют сходства в. их трехмерных структурах и функциях, которые они выполняют.

Белки из одного семейства называются гомологами. Гомологичные белки, которые эволюционировали в одинаковых видах, называются паралогами, в то время как гомологичные белки в различных видах называются ортологами. Суперсемейство состоит из двух или более семейств, которые эволюционировали от более дальнего общего предка чем у семейства белков.

Белки в суперсемействе имеют большие вариации структуры и функций. Семейства белков могут помочь нам сфомулировать гипотезу о функции белка с известной аминокислотной последовательностью, но неизвестной формой или функцией. Эти белки полезно сравнить с другими белками в семействе, чтобы предсказать трехмерную структуру и определить функцию белка.

Белковые семейства часто образуются путем дублирования генов, когда генетические механизмы в организме создают дополнительную копию гена. Оригинал ген и его дубликат могут мутировать и их функции могут разойтись поскольку их генные последовательности несут код для иных аминокислотных последовательностей, чем их генетические предки. Белки в семействе могут иметь сходство последовательностей на уровне всего 30%То есть, только 30%первичной аминокислотной последовательности идентичны.

Однако в целом структура белка и области внутри белка зачастую очень похожи. Например, гемоглобин и миоглобин это белки, которые как полагают, эволюционировал в результате дублирования генов. Альфа-и бета-субъединицы гемоглобина имеют всего 49%сходства в последовательности аминокислот, но имеют одинаковую общую схему вторичной и третичной структуры белка-то есть, те же позиции их альфа геликсов и поворотов цепочке аминокислот.

Альфа-единица гемоглобина и миоглобин имеют всего 26%сходства последовательности, но в то же время имеют аналогичные вторичные и третичные структуры. Все три белка могут связывать кислород через группу гема, так как эти гомологичные белки являются членами кислород-связывающего семейства белков.