6.3:
Conserved Binding Sites
6.3:
Conserved Binding Sites
يعتمد الدور البيولوجي للعديد من البروتينات على تفاعلاتها مع روابطها ، وهي جزيئات صغيرة ترتبط بمواقع محددة على البروتين تُعرف بمواقع ارتباط الرابطة. وغالباً ما يتم حفظ مواقع ارتباط الرابطة بين البروتينات المتماثلة مثل هذه المواقع مهم لوظيفة البروتين.
غالباً ما توجد مواقع الربط في جيوب كبيرة، وإذا كان موقعها على سطح البروتين غير معروف، فيمكن التنبؤ به باستخدام طرق مختلفة. تحلل الطريقة النشطة حسابياً طاقة التفاعل لبقايا الأحماض الأمينية المختلفة مع الترابط وتتوقع تلك التي تكون فيها طاقة الربط على الأقل مواقع ربط محتملة. ومع ذلك، غالباً ما يتم استخدام فحص التسلسلات المحفوظة جنبًا إلى جنب مع منهجيات أخرى لتعزيز هذا التنبؤ بشكل أكبر. يمكن استخدام المخلفات المحفوظة هيكليًا للتمييز بين مواقع الارتباط وأسطح البروتين المكشوفة. يتم حفظ الأحماض الأمينية، Trp، و Phe، و Met بشكل كبير في مواقع الربط، ولا يتم ملاحظة مثل هذا الحفظ في حالة أسطح البروتين المكشوفة.
يمكن للأدوات الحسابية المختلفة أن تتنبأ بمواقع الربط باستخدام مزيج من منهجيات مواقع الربط الهيكلية والحيوية والمحفوظة. ؛ ConCavity هي أداة يمكن استخدامها للتنبؤ بجيوب ربط الترابط ثلاثي الأبعاد ومخلفات ربط الترابط الفردية. تدمج الخوارزمية المستخدمة بشكل مباشر تقديرات الحفاظ على التسلسل التطوري مع التنبؤ القائم على الهيكل. يتم استخدام أداة أخرى، MONKEY، لتحديد مواقع ربط عامل النسخ المحفوظة في محاذاة متعددة الأنواع. وهي تستخدم خصوصية العوامل ونماذج تطور موقع الربط لحساب احتمالية حفظ المواقع المفترضة وتعيين أهمية إحصائية لكل توقع.
Suggested Reading
- Ma, B., Elkayam, T., Wolfson, H., & Nussinov, R. (2003). Protein–protein interactions: structurally conserved residues distinguish between binding sites and exposed protein surfaces. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100(10), 5772-5777.
- Tsujikawa, H., Sato, K., Wei, C., Saad, G., Sumikoshi, K., Nakamura,S., … & Shimizu, K. (2016). Development of a protein–ligand-binding site prediction method based on interaction energy and sequence conservation. Journal of structural and functional genomics, 17(2-3), 39-49.
- Capra, J. A., Laskowski, R. A., Thornton, J. M., Singh, M., & Funkhouser, T. A. (2009). Predicting protein ligand binding sites by combining evolutionary sequence conservation and 3D structure. PLoS Comput Biol, 5(12), e1000585.
- Moses, A. M., Chiang, D. Y., Pollard, D. A., Iyer, V. N., & Eisen, M. B. (2004). MONKEY: identifying conserved transcription-factor binding sites in multiple alignments using a binding site-specific evolutionary model. Genome biology, 5(12), 1-15.