Finding evolutionary relations beyond superfamilies; Fold-based superfamilies

松田 敬子*; 西岡 孝明*; 木下 賢吾*; 川端 猛*; 郷 信広

Protein Science, 12(10), p.2239 - 2251, 2003/10

https://doi.org/10.1110/ps.0383603

蛋白質のスーパーファミリーの分類はアミノ酸配列,グローバルフォード,部分構造または機能などさまざまな基準でなされている。私達はグローバルフォールドと機能の関係だけでスーパーファミリーを定義できるかどうか調べた。はじめに、ベーターシートのトポロジーにもとづいて蛋白質のドメインを分類した。そして、分子進化の過程においてベーターシートの両端にストランドが1本だけ付加あるいは削除されて新しいベーターシートが作り出された、という仮定をしてベーターシート間の類縁関係を定義することにした。このベーターシート間の類縁関係に基づいて、あるドメインが他のドメインに進化するのに必要な進化的イベントの数が2つのドメイン間の距離を表すように、蛋白質ドメインのネットワークを構築した。その後、core chemical functionが既知であるATP関連ドメインについてネットワーク上にマップした。解析の結果、ネットワーク上に分布したドメインは20個強の分離したクラスターを形成した。この結果は20個強のATP結合蛋白質のスーパーファミリーは各々独立に分子進化の過程で創成されたことを示している。このようにドメインのグルーバルフォールドと機能を保存しながら進化したことが、今日みられる蛋白質の構造と機能の関係が生まれた原因である。