Cooperative “folding transition” in the sequence space facilitates function-driven evolution of protein families

در فضای ترکیبات پروتئینی، پروتئین های طبیعی خوشه های خانواده ها را تشکیل می دهند که از طریق انحناء منحصر به فرد آنها مشخص می شود در حالی که اکثریت متفاوتی از پلی پپتید های تصادفی، نه به صورت خوشه ای و نه به ساختارهای منحصر به فرد تبدیل می شوند. از آنجایی که یک پلیپپتید داده شده می تواند هم قابل انعطاف باشد، هم نوعی از انتقال دهنده تاشوئی در محدوده یک خانواده پروتئین در فضای دنباله انتظار می رود. با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو یک مدل مکانیکی آماری توالی پروتئین پروتئینی که هماهنگی هر دو تعامل کوتاه مدت و بلند مدت و همچنین درجهای متغیر طول را برای بازتولید آمار تعدیل توالی چندگانه یک خانواده پروتئین داده شده، نشان می دهد وجود چنین انتقال بین توالی های طبیعی و توالی های تصادفی در زیرمجموعه های دنباله ای برای 15 خانواده دامنه های مختلف مختلف. این انتقال بسیار تعاونی و دو دولتی بود. علاوه بر این، اجرای یا سرکوب کردن باقی مانده های توافق بر روی برخی از سایت های ذخیره شده، به ترتیب، به ترتیب الگوی شکل طبیعی الگوی در کل توالی افزایش یا کاهش می یابد. در بیشتر خانواده ها، سایت های کلیدی شامل سایت های مرتبط لیگاند بودند. این نتایج نشان می دهد که برخی از فشارهای انتخابی بر روی باقی مانده های کلیدی، مانند فعالیت اتصال لیدان، می توانند در طول تکامل ظهور یک خانواده پروتئین را تسهیل کنند. از یک جنبه عملی تر، نتایج کنونی، نقش اساسی اثرات دوربرد را در تعریف دقیق خانواده های پروتئینی که در مدل های توالی متداول وجود ندارد، برجسته می کنند.