ゲノム配列からの無秩序なタンパク質の構造状態

Agnes Toth-Petroczy¹, Perry Palmedo², John Ingraham¹

¹Department of Systems Biology, Harvard Medical School, Harvard University, Boston, MA 02115, USA.

Cell

|September 24, 2016

まとめ

研究者たちは乱れたタンパク質の構造を予測する新しい方法を開発しましたこのアプローチは,本質的に無秩序な領域内の機能的,秩序あるタンパク質状態を特定し,病気の研究を支援します.

科学分野:

生物化学
構造生物学
ゲノミクス

背景:

タンパク質の柔軟性は単純な動きから機能的障害まで広がります
ヒトのタンパク質のおよそ50%は病気に関連した乱れた領域を含んでいます
進化的結合を用いて,3D状態の有序なタンパク質とRNAの予測が達成されている.

研究の目的:

明らかに無秩序なタンパク質の秩序ある状態を予測する方法を開発する.
ヒトのタンパク質の構造的可能性を評価する
不規則なタンパク質の中の未知の機能的構造を明らかにする

主な方法:

乱れたタンパク質の分析に進化的結合のアプローチを適応した.
既知の不規則領域での残留相互作用を予測するためにこの方法を適用した.
60以上の実験的に特徴づけられた不規則な領域を用いて精度を評価した.

主要な成果:

開発された方法は,乱雑な領域における残留物相互作用を正確に予測する (79%).
評価された無秩序な領域の少なくとも50%は2Dまたは3D構造を形成する傾向を示しています.
共同進化の制約により以前は認識されていなかった重要な構造が明らかになりました

結論:

本質的に無秩序なタンパク質は構造的な秩序の連続性を有します
この方法は,乱れたタンパク質の構造を成功裏に予測し,新しい機能的洞察を提供します.
このアプローチによりタンパク質の構造と病気の関係に関する理解が進んでいます

キーワード:

EVフォールド進化のカップリングバイオ情報学コンピュータ生物学形状の柔軟性障害最大エントロピー統計物理学構造予測

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