在阿尔法环球蛋白中失去D螺旋是功能中性突变吗?

科学领域:

• 生物化学 生物化学
• 进化生物学 进化生物学
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 全球蛋白质对于不同物种的氧气运输至关重要.
• 脊椎动物的α和β环球蛋白是从一个共同的祖先进化而来的,形成了有效运输氧气所必需的四度血红蛋白.
• 脊椎动物α环球蛋白特点是缺乏D螺旋,这是大多数其他环球蛋白中存在的结构特征.

研究的目的:

• 为了研究脊椎动物α球蛋白中D螺旋切除的功能意义.
• 为了确定D螺旋损失是否是四度血红蛋白组合或全功能的关键突变.

主要方法:

• 工程人类血红蛋白变体与阿尔法和β子单元中修改的D螺旋存在.
• 评估这些工程突变对血红蛋白氧结合特性的影响.

主要成果:

• 没有D螺旋的工程β子单元对氧结合的影响很小.
• 将D螺旋引入α子单元也对氧结合特性产生了很小的影响.
• 观察到的突变并没有显著改变工程人类血红蛋白分子的氧结合特性.

结论:

• 阿尔法环球蛋白中D螺旋体的删除可能是由中性进化过程驱动的,而不是功能上的必要性.
• 阿尔法环球蛋白中D螺旋体的缺失可能对四聚体组合或氧结合的全调节没有必要.