stringtranslate.com

Класс сворачивания белка

Краткое изложение функциональной аннотации наиболее древних структур трансляционных белков

В молекулярной биологии классы фолдов белков представляют собой широкие категории топологии третичной структуры белков . Они описывают группы белков , которые имеют схожие пропорции аминокислот и вторичной структуры . Каждый класс содержит несколько независимых суперсемейств белков (т.е. не обязательно эволюционно связанных друг с другом). [1] [2] [3]

Общепризнанные классы

Четыре больших класса белков, которые в целом согласованы в двух основных базах данных структурной классификации ( SCOP и CATH ).

все-α

Все α-белки представляют собой класс структурных доменов , в которых вторичная структура полностью состоит из α-спиралей , за возможным исключением нескольких изолированных β-слоев на периферии.

Типичными примерами являются бромодомен , глобиновая складка и s .

все-β

Все β-белки представляют собой класс структурных доменов , в которых вторичная структура полностью состоит из β-слоев , за возможным исключением нескольких изолированных α-спиралей на периферии.

Распространенными примерами являются домен SH3 , домен бета-пропеллера , иммуноглобулиновая складка и домен связывания ДНК B3 .

α+β

α+β белки представляют собой класс структурных доменов , в которых вторичная структура состоит из α-спиралей и β-нитей , которые встречаются отдельно вдоль остова . Поэтому β-нитеи в основном антипараллельны . [4]

Типичными примерами являются ферредоксиновая складка , рибонуклеаза А и домен SH2 .

α/β

α/β белки представляют собой класс структурных доменов , в которых вторичная структура состоит из чередующихся α-спиралей и β-нитей вдоль остова. Поэтому β-нитеи в основном параллельны . [4]

Распространенными примерами являются флаводоксиновая складка , TIM-бочка и белки с богатыми лейцином повторами (LRR), такие как ингибитор рибонуклеазы .

Дополнительные занятия

Мембранные белки

Мембранные белки взаимодействуют с биологическими мембранами либо путем вставки в них, либо путем присоединения через ковалентно присоединенный липид. Они являются одним из распространенных типов белков наряду с растворимыми глобулярными белками , фибриллярными белками и неупорядоченными белками . [5] Они являются мишенями более 50% всех современных лекарственных препаратов. [6] По оценкам, 20–30% всех генов в большинстве геномов кодируют мембранные белки. [7]

Внутренне неупорядоченные белки

Внутренне неупорядоченные белки не имеют фиксированной или упорядоченной трехмерной структуры . [8] [9] [10] IDP охватывают спектр состояний от полностью неструктурированных до частично структурированных и включают случайные спирали , (предварительно) расплавленные глобулы и большие многодоменные белки, соединенные гибкими линкерами. Они представляют собой один из основных типов белков (наряду с глобулярными , фибриллярными и мембранными белками ). [5]

Спиральные белки

Спиральные белки образуют длинные нерастворимые волокна, входящие в состав внеклеточного матрикса . Существует множество суперсемейств склеропротеинов, включая кератин , коллаген , эластин и фиброин . Роль таких белков включает защиту и поддержку, формирование соединительной ткани , сухожилий , костных матриксов и мышечных волокон .

Малые белки

Небольшие белки обычно имеют третичную структуру, которая поддерживается дисульфидными мостиками ( белки, богатые цистеином ), металлическими лигандами ( металлсвязывающие белки ) и/или кофакторами, такими как гем .

Разработанные белки

Многочисленные структуры белков являются результатом рационального проектирования и не существуют в природе. Белки могут быть разработаны с нуля ( проектирование de novo ) или путем внесения рассчитанных изменений в известную структуру белка и ее последовательность (известно как перепроектирование белка ). Рациональные подходы к проектированию белков делают прогнозы последовательности белков, которые будут складываться в определенные структуры. Эти предсказанные последовательности затем могут быть подтверждены экспериментально с помощью таких методов, как синтез пептидов , направленный мутагенез или искусственный синтез генов .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Хаббард, Тим Дж. П.; Мурзин, Алексей Г.; Бреннер, Стивен Э.; Чотиа, Сайрус (1997-01-01). "SCOP: a Structural Classification of Proteins database". Nucleic Acids Research . 25 (1): 236–239. doi :10.1093/nar/25.1.236. ISSN  0305-1048. PMC 146380.  PMID 9016544  .
  2. ^ Грин, Лесли Х.; Льюис, Тони Э.; Адду, Сара; Кафф, Элисон; Даллман, Тим; Дибли, Марк; Редферн, Оливер; Перл, Фрэнсис; Намбудири, Рекха (01.01.2007). «База данных структур доменов CATH: новые протоколы и уровни классификации дают более полный ресурс для изучения эволюции». Nucleic Acids Research . 35 (suppl 1): D291–D297. doi :10.1093/nar/gkl959. ISSN  0305-1048. PMC 1751535 . PMID  17135200. 
  3. ^ Фокс, Наоми К.; Бреннер, Стивен Э.; Чандония, Джон-Марк (2014-01-01). "SCOPe: Структурная классификация белков — расширенная, интегрирующая данные SCOP и ASTRAL и классификация новых структур". Nucleic Acids Research . 42 (D1): D304–D309. doi :10.1093/nar/gkt1240. ISSN  0305-1048. PMC 3965108 . PMID  24304899. 
  4. ^ ab Ефимов, Александр В. (1995). «Структурное сходство между двухслойными α/β и β-белками». Журнал молекулярной биологии . 245 (4): 402–415. doi :10.1006/jmbi.1994.0033. PMID  7837272.
  5. ^ ab Андреева, А (2014). "Прототип SCOP2: новый подход к анализу структуры белка". Nucleic Acids Res . 42 (выпуск базы данных): D310–4. doi :10.1093/nar/gkt1242. PMC 3964979. PMID  24293656 . 
  6. ^ Overington JP, Al-Lazikani B, Hopkins AL (декабрь 2006 г.). «Сколько существует целей для наркотиков?». Nat Rev Drug Discov . 5 (12): 993–6. doi :10.1038/nrd2199. PMID  17139284. S2CID  11979420.
  7. ^ Krogh, A .; Larsson, BR; Von Heijne, G .; Sonnhammer, ELL (2001). «Предсказание топологии трансмембранного белка с помощью скрытой марковской модели: применение к полным геномам». Журнал молекулярной биологии . 305 (3): 567–580. doi :10.1006/jmbi.2000.4315. PMID  11152613. S2CID  15769874.
  8. ^ Данкер, AK; Лоусон, JD; Браун, CJ; Уильямс, RM; Ромеро, P; О, JS; Олдфилд, CJ; Кэмпен, AM; Рэтлифф, CM; Хиппс, KW; Аусио, J; Ниссен, MS; Ривз, R; Канг, C; Киссинджер, CR; Бейли, RW; Грисволд, MD; Чиу, W; Гарнер, EC; Обрадович, Z (2001). "Внутренне неупорядоченный белок". Журнал молекулярной графики и моделирования . 19 (1): 26–59. CiteSeerX 10.1.1.113.556 . doi :10.1016/s1093-3263(00)00138-8. PMID  11381529. 
  9. ^ Dyson HJ , Wright PE (март 2005 г.). «Внутренне неструктурированные белки и их функции». Nat. Rev. Mol. Cell Biol . 6 (3): 197–208. doi :10.1038/nrm1589. PMID  15738986. S2CID  18068406.
  10. ^ Dunker AK, Silman I, Uversky VN, Sussman JL (декабрь 2008 г.). «Функция и структура изначально неупорядоченных белков». Curr. Opin. Struct. Biol . 18 (6): 756–64. doi :10.1016/j.sbi.2008.10.002. PMID  18952168.