1、同源蛋白质 单定义:来自同一祖先蛋白质,随着进化而分化为具 有不同功能特征的蛋白质 四产生原因: 趋异突变(divergent mutation):导致蛋白质一级 结构改变,使蛋白质被淘汰或形成新蛋白质 中性突变(neutral mutation):不影响蛋白质功能
1、同源蛋白质 定义:来自同一祖先蛋白质,随着进化而分化为具 有不同功能特征的蛋白质 产生原因: ♣趋异突变(divergent mutation):导致蛋白质一级 结构改变,使蛋白质被淘汰或形成新蛋白质 ♣中性突变(neutral mutation):不影响蛋白质功能
特征: 同源蛋白质的种属差异多见于蛋白质分子表面的 氨基酸残基,内部残基的变异不仅少见,还往往 借其他改变来进行补偿,借以减少肽链主体的任 何紊乱,且变异常常是类似性质氨基酸; 任何两个无关的蛋白质肽链之间,一般都可能出 现5%位置上残基相同的情况; 至少15%(去除间隔与插入)位置上残基相同的 蛋白质才有可能是同一家族,15%~25%的残基 相同者属于准同源;
特征: ♣同源蛋白质的种属差异多见于蛋白质分子表面的 氨基酸残基,内部残基的变异不仅少见,还往往 借其他改变来进行补偿,借以减少肽链主体的任 何紊乱,且变异常常是类似性质氨基酸; ♣任何两个无关的蛋白质肽链之间,一般都可能出 现 5% 位置上残基相同的情况; ♣至少 15%(去除间隔与插入)位置上残基相同的 蛋白质才有可能是同一家族,15%~25% 的残基 相同者属于准同源;
同源蛋白质某一特定位置的氨基酸残基可以 相同(invariable),保守(conservative)/相似 (similar)和可变(variable); 高度保守的氨基酸残基对维持蛋白质的结构和 功能非常重要; 同源蛋白质拥有共同的三维结构
♣同源蛋白质某一特定位置的氨基酸残基可以 相同(invariable), 保守(conservative)/ 相似 ( similar)和可变(variable); ♣高度保守的氨基酸残基对维持蛋白质的结构和 功能非常重要; ♣同源蛋白质拥有共同的三维结构
2、蛋白质家族与超家族 同源蛋白质序列中,残基相同多于50%者属 于同一家族蛋白质 少于50%者属于超家族蛋白质。还应考虑蛋 白质立体结构中结构域或模体的相似性及其 与功能进化的关系 在蛋白质家族中根据其氨基酸序列相差少于 20%者可划分为亚家族(subfamily)
2、蛋白质家族与超家族 ♥同源蛋白质序列中,残基相同多于 50% 者属 于同一家族蛋白质 ♥ 少于 50% 者属于超家族蛋白质。还应考虑蛋 白质立体结构中结构域或模体的相似性及其 与功能进化的关系 ♥ 在蛋白质家族中根据其氨基酸序列相差少于 20% 者可划分为亚家族(subfamily)
举例:细胞色素C(cytochrome C) <60各物种中,有27个位置上的氨基酸残基完全 不变,是维持其构象中发挥特有功能所必要的部 位,属于不变残基 ×可变残基可能随着进化而变异,而且不同种属的 细胞色素C氨基酸差异数与种属之间的亲缘关系 相关。亲缘关系相近者,氨基酸差异少,反之则 多(进化树) ×单位进化周期(unit evolution period):蛋白质在 进化过程中每一个残基的变异所需时间
举例:细胞色素 C (cytochrome C ) 60 各物种中,有 27 个位置上的氨基酸残基完全 不变,是维持其构象中发挥特有功能所必要的部 位,属于不变残基 可变残基可能随着进化而变异,而且不同种属的 细胞色素 C氨基酸差异数与种属之间的亲缘关系 相关。亲缘关系相近者,氨基酸差异少,反之则 多(进化树) 单位进化周期(unit evolution period): 蛋白质在 进化过程中每一个残基的变异所需时间